Schneidwerkzeugstahl meistern: Ein umfassender Leitfaden zur Werkzeugleistung

Die Bedeutung des Spaltens von Werkzeugstahl bei seiner Herstellung kann nicht unterschätzt werden. Die Werkzeuge müssen effizient, präzise und so langlebig wie möglich sein. Die richtige Auswahl der Werkzeugstahl Ein umfassendes Verständnis seiner Eigenschaften beeinflusst die Leistung, Lebensdauer und Produktivität des Werkzeugs. Verstehen Sie die Zusammensetzung und die Hauptmerkmale des Spaltstahls, um das richtige Werkzeug für Ihre Arbeit zu finden. Dieser Leitfaden richtet sich an alle, die in der Produktionstechnik tätig sind – Entscheidungsträger, Maschinisten und sogar Ingenieure. So lernen Sie, die richtigen Entscheidungen beim Einsatz der Werkzeuge zu treffen. Bleiben Sie dran, wir liefern Ihnen wichtige Informationen für die Langlebigkeit Ihrer Werkzeuge.

Was ist Werkzeugstahl und wie wird er verwendet?

Wie andere Kohlenstoff- und legierte Stähle werden Werkzeugstähle hauptsächlich für Gießereien und die Fertigung verwendet, bei denen Materialien geschnitten, geformt und gegossen werden. Werkzeugstahl ist bekannt für seine hohe Härte, seine Beständigkeit gegen Abrieb und seine scharfen Kanten, die auch bei hohen Temperaturen erhalten bleiben. Er wird häufig für verschleißfeste Maschinenteile und Schneidwerkzeuge, Matrizen und Formen verwendet. Diese besonderen Eigenschaften machen ihn ideal für Anwendungen, die hohe Präzision und Langlebigkeit erfordern.

Verschiedene Stahlsorten für Schneidwerkzeuge verstehen

Bei der Herstellung von Schneidwerkzeugen werden unterschiedliche Stahlsorten verwendet, da sie über einzigartige Eigenschaften verfügen, die für einen bestimmten Zweck geeignet sind:

1. Schnellarbeitsstahl (HSS): HSS wird aufgrund seiner bemerkenswerten Zähigkeit und Härtebeständigkeit bei erhöhten Temperaturen gerne für Bohrer, Gewindebohrer und Fräser verwendet.
2. Werkzeugstahl: Dazu gehören Güten wie D2 und A2, die für ihre Stabilität und Verschleißfestigkeit bekannt sind. Werkzeugstahl wird häufig für Matrizen, Stempel und Schneidklingen verwendet.
3. Hartmetallstahl: Hartmetallstahl wird üblicherweise in Wendeschneidplatten verwendet und wird aufgrund seiner hohen Härte und Abriebfestigkeit bevorzugt. Diese Eigenschaften sind für Präzisionsarbeiten bei hohen Geschwindigkeiten unerlässlich.
4. Edelstahl: Dies ist die seltenste Variante; bestimmte Edelstahlsorten sind jedoch abrasiv. Werkzeuge mit dieser Eigenschaft werden bei der Herstellung chirurgischer Instrumente benötigt, bei denen Korrosionsbeständigkeit unerlässlich ist.

Jedes wird auf der Grundlage von Verschleißfestigkeit, Zähigkeit und Betriebsumgebung ausgewählt, sodass die Leistung für den beabsichtigten Zweck zufriedenstellend ist.

Wie Werkzeugstahl im Formenbau verwendet wird

Im Formenbau gilt Werkzeugstahl aufgrund seiner Haltbarkeit, Hitzebeständigkeit und Formbeständigkeit auch unter hohem Druck als unverzichtbares Werkzeug. Er wird routinemäßig zur Herstellung von Formen für Spritzguss- und Druckgussverfahren, die Zuverlässigkeit und Konsistenz erfordern. Genauigkeit und Maßhaltigkeit in der Teileproduktion hängen entscheidend von der Fähigkeit der Werkzeugstahlform ab, wiederholte Zyklen ohne Verformung oder Verschleiß zu überstehen. Dies wird durch die Härte und Verschleißfestigkeit des Werkzeugstahls gewährleistet. In der Produktion werden Kalt- und Warmarbeitsstähle aufgrund der thermischen und mechanischen Belastungsfaktoren als Schlüsseltypen identifiziert.

Anwendungen von Werkzeugstahl in der Maschinenindustrie

Die Maschinenbauindustrie nutzt Werkzeugstahl aufgrund seiner Festigkeit, Haltbarkeit und Anpassungsfähigkeit. Werkzeugstahl wird häufig zur Herstellung von Schneidwerkzeugen wie Bohrern, Sägen und Klingen verwendet, die für die Präzisionsbearbeitung unerlässlich sind. Er wird auch häufig zur Herstellung von Formen und Matrizen für Gießereien, Stanz- und Umformverfahren eingesetzt, um eine gleichbleibende Qualität über lange Produktionszeiten zu gewährleisten. Werkzeugstahl wird außerdem zur Herstellung von Industriezahnrädern und Maschinenteilen eingesetzt, die hohem Verschleiß und hoher Beanspruchung ausgesetzt sind. Diese Anwendungen verdeutlichen den effektiven Einsatz von Werkzeugstahl in der Industrie und seine wirtschaftliche Bedeutung.

Welche Eigenschaften machen Werkzeugstahl ideal zum Schneiden?

Die Rolle von Härte und Verschleißfestigkeit

Die Hauptbestandteile von Werkzeugstahl, Härte und Verschleißfestigkeit, machen ihn ideal für Schneidanwendungen. Dank seiner Härte hält er hohem Druck und hoher Hitze stand und behält gleichzeitig seine scharfe Schneide, im Gegensatz zu den meisten Materialien, die zwar gut schneiden, aber beim Hochgeschwindigkeitsschneiden Schwierigkeiten haben. Dies sorgt für Präzision, und die Verformung ist praktisch null, selbst beim Schneiden starrer Materialien wie gehärteter Legierungen und Verbundwerkstoffe.

Die Verschleißfestigkeit ergänzt die Härte und verlängert die Lebensdauer des Werkzeugs. Diese Eigenschaft kann durch Legierungselemente wie Chrom, Molybdän und Vanadium erreicht werden, die die Widerstandsfähigkeit des Stahls gegen Oberflächenverschleiß erhöhen. Solche Elemente finden sich beispielsweise häufig in Schnellarbeitsstählen (HSS) wie M2, die speziell für verschleißfesten Dauereinsatz beim Schneiden entwickelt wurden.

Obwohl Hochleistungs-Werkzeugstähle teuer sind, bieten sie eine bis zu dreimal höhere Haltbarkeit als herkömmliche Kohlenstoffstähle und weisen unter ähnlichen Bedingungen eine geringere Kantenabstumpfung auf, was sie kosteneffizient macht. Nachdem der Stahl die strengen Anforderungen des Herstellungsprozesses erfüllt hat, werden diese Eigenschaften durch fortschrittliche Wärmebehandlungen wie Abschrecken und Anlassen weiter optimiert.

Die Bedeutung von Zähigkeit und Wärmebehandlung

Zähigkeit ist ein wesentlicher Aspekt der Werkstofftechnik, insbesondere bei Werkzeugstählen, da sie die Fähigkeit eines Materials beschreibt, Belastungen standzuhalten, ohne zu brechen, und gleichzeitig Aufprallenergie zu absorbieren. Diese Eigenschaft stellt sicher, dass Werkzeuge den Betriebsbelastungen über längere Zeiträume standhalten, ohne katastrophal zu versagen. Brancheninformationen zufolge wird die Zähigkeit durch präzise Wärmebehandlungsverfahren wie Anlassen, das Härte und Duktilität ausgleicht, und kryogene Behandlung, die mikrostrukturelle Eigenspannungen durch Verfeinerung abbaut, verbessert.

Für eine optimale Leistung ist jedoch weiterhin eine Wärmebehandlung erforderlich, bei der die mechanischen Eigenschaften durch kontrollierte Heiz- und Abkühlzyklen angepasst werden. Ein Beispiel hierfür ist das Abschrecken mit anschließendem Anlassen, wodurch Stahl mit einer Härte von über 60 HRC und ausreichender Zähigkeit für industrielle Werkzeuge erzeugt werden kann. Die jüngste Entwicklung computergesteuerter Öfen, die eine gleichmäßige Temperaturverteilung gewährleisten, hat die Herstellungsprozesse verbessert und die Fehlerrate reduziert. Durch die Verwendung dieser Verfahren und die Legierung mit Chrom und Vanadium können Hersteller Werkstoffe mit optimalen mechanischen Eigenschaften herstellen, die hohe Verschleißfestigkeit, Haltbarkeit und Zähigkeit erfordern. Solche Werkstoffe werden häufig in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und der Schwerzerspanung eingesetzt und werden daher als Hochleistungswerkstoffe bezeichnet.

Wie Legierungselemente die Leistung steigern

Legierungsbestandteile steigern den Wert eines Werkstoffs, indem sie seine Eigenschaften verbessern, was für anspruchsvolle Aufgaben wichtig ist. Chrom erhöht die Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit und gewährleistet so den langfristigen Einsatz unter extremen Umgebungsbedingungen. Vanadium verfeinert die Kornstruktur, trägt zu Festigkeit und Zähigkeit bei und verbessert die Verschleißfestigkeit, wodurch die Zähigkeit erhöht wird. Mangan erhöht die Duktilität und Schlagfestigkeit, während Nickel die Zähigkeit und Beständigkeit gegen Temperaturausdehnungen verbessert. Durch die Kombination dieser Elemente können Hersteller Werkstoffe auf branchenspezifische Leistungsziele optimieren.

Wie schneidet D2-Werkzeugstahl im Vergleich zu anderen Stahlsorten ab?

Eigenschaften und Vorteile von D2-Werkzeugstahl

D2-Werkzeugstahl zeichnet sich durch herausragende Härte, Verschleißfestigkeit und Dimensionsstabilität aus – Eigenschaften, die hoch geschätzt werden. Aufgrund seines hohen Kohlenstoff- und Chromanteils gilt er als kohlenstoff- und chromreicher Stahl und bietet eine bessere Schnitthaltigkeit und Korrosionsbeständigkeit als die meisten Werkzeugstähle. Seine Abriebfestigkeit und hohe Beanspruchung ermöglichen ihm den effizienten Einsatz in anspruchsvollen Anwendungen wie Schneid-, Stanz- und Umformwerkzeugen. Darüber hinaus ist D2-Werkzeugstahl wärmebehandelbar, ohne seine Form zu verändern, was für präzise Werkzeug- und Konstruktionsanforderungen von Vorteil ist.

Vergleich von D2 mit anderen Werkzeugstählen

D2-Werkzeugstahl bietet gegenüber anderen Werkzeugstählen einige Vorteile, wie beispielsweise eine bemerkenswerte Verschleiß- und Abriebfestigkeit, was ihn für Hochleistungsanwendungen interessant macht. Während D2-Stahl in anspruchsvollen Umgebungen dominiert, ist O1-Stahl deutlich leichter zu bearbeiten, weist aber eine geringere Abriebfestigkeit auf. D2 weist im Vergleich zu M2-Schnellarbeitsstahl eine höhere Zähigkeit auf, schneidet aber bei höheren Temperaturen nicht besonders gut ab. Darüber hinaus bietet A2-Werkzeugstahl eine höhere Schlagfestigkeit, hat jedoch einen höheren Chromgehalt und übertrifft dadurch die Schnitthaltigkeit und Korrosionsbeständigkeit. All diese Eigenschaften machen D2-Stahl für Anwendungen geeignet, die lange Werkzeugstandzeiten unter rauen Bedingungen erfordern.

Warum D2-Werkzeugstahl in der Bearbeitung beliebt ist

D2-Werkzeugstahl wird aufgrund seiner Härte, Verschleißfestigkeit und Schnitthaltigkeit im Maschinenbau und in der Zerspanung besonders empfohlen. Der hohe Chromgehalt verbessert die Korrosionsbeständigkeit und macht ihn somit auch unter extremen Bedingungen einsetzbar. Darüber hinaus weist D2 eine gute Dimensionsstabilität bei der Wärmebehandlung auf, was eine präzise Bearbeitung erleichtert. Er wird daher häufig zur Herstellung von Werkzeugen, Matrizen und anderen Teilen verwendet, die eine lange Lebensdauer und hohe Leistung erfordern.

Welche Vorteile bietet Schnellarbeitsstahl (HSS) in Werkzeugen?

Die Eigenschaften von Schnellarbeitsstahl verstehen

Schnellarbeitsstahl (HSS) ist eine Legierung, die aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften vor allem in der Zerspanung und im Werkzeugbau eingesetzt wird. HSS ist bekannt für seine hohe Härtebeständigkeit, selbst bei sehr hohen Temperaturen. Er eignet sich optimal für Schneidarbeiten mit hoher Wärme- und Reibungsentwicklung. Zu den Hauptbestandteilen von HSS gehören üblicherweise Wolfram-, Molybdän-, Chrom-, Vanadium- und Kobaltlegierungen, die seine Härte, Zähigkeit und Abriebfestigkeit erhöhen.

HSS bietet gegenüber anderen Werkstoffen wie Kohlenstoffstahl deutliche Vorteile, wie höhere Schnittgeschwindigkeiten und eine längere Werkzeuglebensdauer unter rauen Arbeitsbedingungen. Beispielsweise behält HSS beim Schneiden selbst bei 600 Grad Celsius (1112 Grad Fahrenheit) seine Schneide. Dies ermöglicht höhere Schnittgeschwindigkeiten. Darüber hinaus sind die HSS-Sorten M2 und M42 aufgrund ihres hohen Hartmetallgehalts für ihre hervorragende Abriebfestigkeit bekannt. Diese Eigenschaften machen HSS zum idealen Werkstoff für Präzisionswerkzeuge wie Bohrer, Gewindebohrer und Schaftfräser, bei denen Standzeit und Leistung von entscheidender Bedeutung sind.

Die verbesserte Wärmebeständigkeit und Schneidleistung von Titannitrid (TiN) oder Titancarbonitrid (TiCN) erhöhen die Vielseitigkeit verschiedener Beschichtungen. Aufgrund dieser Eigenschaften bleibt HSS in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und der allgemeinen Fertigungsindustrie, die stark auf Leistung und Effizienz ausgerichtet ist, von grundlegender Bedeutung.

Wie HSS die Werkzeuglebensdauer und Effizienz verbessert

Die Lebensdauer und Effektivität von Werkzeugen aus Schnellarbeitsstahl (HSS) werden durch ihre Langlebigkeit, Hitzebeständigkeit und Reibungsfestigkeit deutlich verbessert. Dank seiner Zähigkeit hält HSS hohen Belastungen stand, ohne zu brechen oder sich zu verformen, verliert jedoch bei höheren Temperaturen seine Härte. Darüber hinaus können HSS-Werkzeuge mit Titannitrid-Beschichtungen (TiN) veredelt werden, die Reibung und Hitzewiderstand reduzieren und so schnelleres und gleichmäßigeres Schneiden ermöglichen. Diese Eigenschaften machen HSS zu einem zuverlässigen Werkstoff, der den sich ständig ändernden Anforderungen der Industrie an Präzision und Langlebigkeit gerecht wird.

Anwendungen von HSS in Spitzentechnologien

Schnellarbeitsstahl (HSS) ist ein einfallsreiches Material, das in fortschrittliche Fertigungs- und Bearbeitungsverfahren Aufgrund seiner Festigkeit, Hitzebeständigkeit und Haltbarkeit wird HSS häufig für die Herstellung von Bohrern, Schaftfräsern, Gewindebohrern und Sägeblättern verwendet. Es wird häufig in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und der Medizintechnik eingesetzt, wo hochpräzise Schnitte erforderlich sind. Darüber hinaus erfüllt es eine unverzichtbare Funktion in der additiven Fertigung. Fertigung und CNC-Bearbeitung Durch die komplexen Schruppfunktionen von HSS mit engen Toleranzen. Aufgrund seiner Anpassungsfähigkeit und Zuverlässigkeit ist Schnellarbeitsstahl in allen Technologien unverzichtbar, die Präzision, Festigkeit, Effizienz und Robustheit erfordern.

Wie wählen Sie den richtigen Werkzeugstahl für Ihre Maschine aus?

Auswahl von Werkzeugstahl basierend auf den Anwendungsanforderungen

Bei der Auswahl des richtigen Werkzeugstahls müssen die Besonderheiten der Anwendung berücksichtigt werden. Berücksichtigen Sie die erforderliche Härte sowie Verschleiß- und Schlagfestigkeit. Hitzebeständiger und langlebiger Schnellarbeitsstahl (HSS) eignet sich am besten für hochpräzise Schneidarbeiten. Für extrem harte Anwendungen mit hoher Abriebfestigkeit eignen sich Wolframkarbid oder hochkohlenstoff- und chromhaltige Werkzeugstähle. Auch die Arbeitsbedingungen, wie Hitze-, Kälte- und Korrosionseinwirkung, müssen berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass das Material diesen Bedingungen standhält. Passen Sie die Materialeigenschaften stets an die Betriebsbedingungen an, um maximale Effizienz und Haltbarkeit zu erzielen.

Berücksichtigung der Legierungs- und Härteanforderungen

Die Wahl der richtigen Legierung und der passenden Härte für Werkzeugstahl erfordert einen Kompromiss zwischen Leistungsanforderungen und praktischem Nutzen. Chrom-, Vanadium- und Wolframlegierungen erhöhen aufgrund ihrer volumetrischen Anteile die Verschleißfestigkeit, Zähigkeit oder Hitzebeständigkeit. Die Härte des Stahls sollte dem Anwendungszweck entsprechen; eine höhere Härte eignet sich besser für Schneid- oder Schleifarbeiten, während eine geringere Härte für Schlagarbeiten, die eine höhere Zähigkeit erfordern, vorteilhaft ist. Bestätigen Sie Kompatibilität und optimale Leistung anhand von Industriestandards wie der Rockwell-Härteklasse. Verwenden Sie Stähle, die für ihre Zuverlässigkeit in Bezug auf Anwendung und Umgebung bekannt sind.

Die Bedeutung von Abschreck- und Wärmebehandlungsprozessen

Abschrecken und Wärmebehandlung sind zwei Prozesse, die die endgültigen Eigenschaften von Werkzeugstahl, wie Härte, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit, maßgeblich beeinflussen. Abschrecken ist die Abkühlphase nach dem Erhitzen des Stahls auf eine bestimmte Temperatur. Die Wärmebehandlung wird sequenziell durchgeführt, um die innere Mikrostruktur und die latente thermische Spannung zu verändern. Die richtige Zeit und manuelle Steuerung von Temperatur, Abkühlgeschwindigkeit und -dauer sind entscheidend. Die Einhaltung von Industriestandards garantiert die Zuverlässigkeit und Stabilität des Materials.

Häufig gestellte Fragen (FAQs)

F: Was ist Werkzeugstahl und warum ist er für Schneidvorgänge unverzichtbar?

A: Werkzeugstahl ist ein legierter Stahl, der zum Schneiden von Metall verwendet wird. Seine Härte und Abriebfestigkeit machen ihn zum Schneiden geeignet, da er hohen Temperaturen beim Schmieden und bei der Metallverarbeitung standhält.

F: Welche Werkzeugstahlarten gibt es hauptsächlich für Schneidwerkzeuge?

A: Zu den gängigsten Werkzeugstahlsorten für Schneidwerkzeuge gehören Schnellarbeitsstahl, Kohlenstoffstahl, lufthärtender Stahl und ölhärtender Stahl. Die Auswahl erfolgt nach Härte, Zähigkeit sowie Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit unter Berücksichtigung der verschiedenen Werkzeugstahlsorten.

F: Welchen Effekt hat ein hoher Kohlenstoffgehalt auf Werkzeugstahl?

A: Der hohe Kohlenstoffgehalt von Werkzeugstahl macht ihn ideal für Anwendungen, die hohe Härte und Festigkeit erfordern. Seine Abrieb- und Verformungsbeständigkeit macht ihn zudem bettungsfähiger.

F: Warum wird in Schneidwerkzeugen häufig Hartmetall verwendet?

A: Hartmetall wird in Schneidwerkzeugen verwendet, da es sich aufgrund seiner hohen Härte in Kombination mit einer relativ geringen Verschleiß- und Hitzebeständigkeit für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung und das Schneiden zäher Materialien wie Stahl und den meisten Metalllegierungen eignet, wobei Kohlenstoffstahl am häufigsten vorkommt.

F: Welche Rolle spielt Chrom in Werkzeugstahl?

A: Chrom ist ein wichtiger Legierungszusatz für Stahl, da es Werkzeugstahl durch die Bildung fester Lösungen mit anderen Bestandteilen zusätzliche Korrosionsbeständigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit verleiht. Es ist außerdem ein wesentlicher Bestandteil von rostfreiem Stahl und wird Werkzeugstählen zugesetzt, um sie widerstandsfähiger gegen raue Bedingungen zu machen, wie beispielsweise bei kohlenstoffreichen Stählen.

F: Wie verändert das Härten von Werkzeugstahl seine Leistung?

A: Werkzeugstahl wird durch Erhitzen auf extreme Temperaturen und anschließendes Abschrecken gehärtet. Dieser Vorgang verbessert die Schneidfähigkeit und Haltbarkeit des Werkzeugs, da er verschleiß- und verzugsbeständiger wird.

F: Welche Bedeutung hat die Lufthärtung bei Werkzeugstahl?

A: Lufthärten ist ein Wärmebehandlungsverfahren für Werkzeugstahl, das sich durch relativ niedrige Abkühlraten im Vergleich zur üblichen Umgebung auszeichnet. Es befreit den Stahl von äußeren Einflüssen und reduziert so Verformungen und Risse. Dadurch bleibt die Werkzeuggeometrie erhalten und eignet sich für hochpräzise Arbeiten.

F: Können Sie die Verwendung von Vanadium in Werkzeugstählen erklären?

A: Vanadium kann die Verschleiß- und Abriebfestigkeit von Werkzeugstählen verbessern. Es trägt zur Verfeinerung der Kornstruktur des Stahls bei und macht ihn bei Schneidvorgängen anspruchsvoller und langlebiger.

F: Welchen Vorteil bietet die Verwendung von Wolfram in Werkzeugstahl für Fräser und Sägeblätter?

A: Wolfram verbessert die Hitzebeständigkeit und die Härte von Werkzeugstählen bei erhöhten Temperaturen. Daher ist es für die Herstellung von Fräsern und Sägeblättern, die unter anspruchsvollen Bedingungen arbeiten, von entscheidender Bedeutung.

F: Warum ist in einigen Werkzeugstählen Nickel enthalten?

A: Nickel kann die Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Werkzeugstählen verbessern. Dies ist besonders wichtig für Werkzeuge, die in Bereichen mit Feuchtigkeit und korrosiven Materialien eingesetzt werden. Es verlängert ihre Lebensdauer und verbessert gleichzeitig ihre Effektivität.

Referenzquellen

1. Der Einsatz von Machine-Learning-Algorithmen zur Ermittlung des Werkzeugverschleißes beim Präzisionsfräsen von gehärtetem Werkzeugstahl: Eine Fallstudie

• Autoren: P. Twardowski et al.
• Veröffentlichungsdatum: 2. Dezember 2024
• Zusammenfassung: In diesem Dokument schlagen die Autoren eine spezielle Methode der Zustandsüberwachung auf Basis der Schwingbeschleunigungsspektroskopie vor, um den Verschleiß von Fräswerkzeugen zu bestimmen. Ziel der Forschung ist die diagnostische Auswertung bestimmter Schnittgeschwindigkeiten durch die Anwendung verschiedener maschineller Lerntechniken zur Klassifizierung des Werkzeugzustands.
• Wichtige Ergebnisse: Dieser Klassifikator zeigte eine Genauigkeit der Werkzeugverschleißüberwachung von 0.999, was ein bemerkenswerter Beweis dafür ist, dass der vorgeschlagene Ansatz unter realen Industriebedingungen funktioniert.
• Methodik: Die Untersuchung wurde an einem Bearbeitungszentrum durchgeführt. Das Werkzeug war abgenutzt, und die Schwingungsbeschleunigungssignale wurden aufgezeichnet. Der Werkzeugzustand wurde mithilfe verschiedener maschineller Lerntechniken in Betriebs- und Nichtbetriebszustände klassifiziert.

2. Einfluss tiefkryogener Verarbeitungszyklen auf die Oberflächenrauheit, Dimensionsstabilität und Mikrostruktur von hochkohlenstoffreichem, chromreichem Werkzeugstahl für Schneidwerkzeug- und Matrizenanwendungen

• Autoren: S. Lomte et al.
• Veröffentlichungsdatum: 1. April 2023
• Zusammenfassung: Diese Forschung analysiert die mikrostrukturellen Veränderungen der Oberflächenrauheit, Härte und Stabilität von AISI D2-Werkzeugstahl, der einer tiefen kryogenen Behandlung (DCT) unterzogen wurde, mit Schwerpunkt auf der Werkzeug- und Formenbauindustrie.
• Wichtige Erkenntnisse: Im Vergleich zum DCT-II-Zyklus erreichte AISI D2-Werkzeugstahl mit dem DCT-I-Zyklus aufgrund feinerer Karbidausscheidungen eine höhere Oberflächengüte, Härte und Maßstabilität.
• Methodik: Die Methodik bestand aus dem Mikro- und Makroätzen der kryogenisch abgeschreckten Probe, dem Messen der Dimensionsstabilität mithilfe standardmäßiger C-Ring-Tests der Navy und der Beurteilung der Rauheit sowie der mikrostrukturellen Auswertung mittels optischer und Rasterelektronenmikroskopie.

3. Wirkung der Kryobehandlung auf das Schaftfräsen von kundenspezifischen Schneidwerkzeugen aus rostfreiem Stahl 450

• Autoren: C. Devi et al.
• Veröffentlichungsdatum: 30. Juni 2023
• Zusammenfassung: Diese Studie analysiert die Wirksamkeit von kryobehandelten Hartmetall-Schneidwerkzeugen beim Schaftfräsen von Custom 450-Edelstahl und verschiedenen Bearbeitungsparametern.
• Wichtige Ergebnisse: Vorschubkraft und Oberflächenrauheit der behandelten Einsätze waren denen der unbehandelten Einsätze überlegen, was auf eine längere Standzeit und Leistungssteigerung hindeutet.
• Methodik: Die Schaftfrästests erfolgten mit TiAlN-beschichteten Hartmetalleinsätzen. Sie umfassten Kraftmessung, Bewertung der Oberflächenrauheit und Vergleich des Werkzeugverschleißes unter verschiedenen Bearbeitungsbedingungen.