Werkzeug&Schnellarbeitsstahl.

- Oct 01, 2020-

Werkzeug& Hochgeschwindigkeitsstahl

Eine der frühesten Anwendungen von Molybdän war der effiziente und kostengünstige Ersatz von Wolfram in Werkzeugstählen und Schnellarbeitsstählen. Das Atomgewicht von Molybdän ist ungefähr halb so groß wie das von Wolfram und daher entspricht 1% Mo ungefähr 2% Wolfram. Da diese hochlegierten Stähle zum Bearbeiten, Schneiden und Formen von Metallbauteilen verwendet werden, müssen sie über einen breiten Temperaturbereich eine hohe Härte und Festigkeit bei gleichzeitig guter Zähigkeit aufweisen.

Coining dies

Prägestempel aus Kaltarbeitsstahl,
Grad K 190 (C2,3%, Cr12,5%, Mo1,1%, V4,0%)
Mit freundlicher Genehmigung von Boehler Edelstahl

Werkzeugstähle

Molybdän in Werkzeugstählen erhöht deren Härte und Verschleißfestigkeit. Durch Reduzieren des' kritische Abkühlrate' Molybdän fördert die Bildung einer optimalen martensitischen Matrix, selbst in massiven und komplizierten Formen, die ohne Verzerrung oder Rissbildung nicht schnell abgekühlt werden können. Molybdän wirkt auch in Verbindung mit Elementen wie Chrom, um erhebliche Mengen an extrem harten und abriebfesten Carbiden zu erzeugen. Mit steigenden physikalischen Anforderungen an Werkzeugstähle steigt auch der Molybdängehalt.

% Molybdängehalt in Werkzeugstählen
StahlsorteMo.
Kunststoff-Formstählebis zu 0,5
Kaltarbeitsstähle0.5 - 1.0
Heiße Arbeitsstählebis zu 3.0

Schnellarbeitsstähle

Wenn Werkzeugstähle eine Kombination aus mehr als 7% Molybdän, Wolfram und Vanadium und mehr als 0,60% Kohlenstoff enthalten, werden sie als Schnellarbeitsstähle bezeichnet. Dieser Begriff beschreibt ihre Fähigkeit, Metalle bei' hohen Geschwindigkeiten' zu schneiden. Bis in die 1950er Jahre war T-1 mit 18% Wolfram der bevorzugte Bearbeitungsstahl, aber die Entwicklung von Wärmebehandlungsöfen mit kontrollierter Atmosphäre machte es praktisch und kostengünstig, einen Teil oder das gesamte Wolfram durch Molybdän zu ersetzen.

Typische Zusammensetzungen von
Ausgewählte Schnellarbeitsstähle (%)
KlasseCCrMo.WV
T-10.75--18.01.1
M-20.954.25.06.02.0
M-71.003.88.71.62.0
M-421.103.89.51.51.2

Zusätze von 5-10% Mo maximieren effektiv die Härte und Zähigkeit von Schnellarbeitsstählen und behalten diese Eigenschaften bei den hohen Temperaturen bei, die beim Schneiden von Metallen erzeugt werden. Molybdän bietet einen weiteren Vorteil: Bei hohen Temperaturen erweichen Stähle und werden versprödet, wenn die primären Carbide von Eisen und Chrom schnell an Größe zunehmen. Molybdän, insbesondere in Kombination mit Vanadium, minimiert dies, indem es bewirkt, dass sich die Carbide zu winzigen Sekundärcarbiden umformen, die bei hohen Temperaturen stabiler sind. Der größte Einsatz von Schnellarbeitsstählen besteht in der Herstellung verschiedener Schneidwerkzeuge: Bohrer, Fräser, Zahnradfräser, Sägeblätter usw.

Die nützlichen Schneideigenschaften von Schnellarbeitsstahl wurden durch Aufbringen dünner, aber extrem harter Titancarbidbeschichtungen weiter verbessert, die die Reibung verringern und die Verschleißfestigkeit erhöhen, wodurch die Schnittgeschwindigkeit und die Werkzeuglebensdauer erhöht werden.

Die außergewöhnlichen Hochtemperaturverschleißeigenschaften von Molybdän-haltigen Schnellarbeitsstählen sind ideal für neue Anwendungen wie Kfz-Ventileinsätze und Nockenringe.