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Einfluss von Karbidgröße, Reinheitsgrad und Härte auf die Ermüdungsfestigkeit karbidreicher Kaltarbeitsstähle

Werkzeuglebensdauern bestimmen maßgeblich die Effizienz von Kaltumformprozessen. Verschleißwiderstand und Ermüdungsfestigkeit karbidreicher Werkzeugstähle, die industriell über Blockguss mit anschließender Warmumformung (HW) oder die pulvermetallurgische Route (PM) hergestellt werden, stellen die lebensdauerbestimmenden Faktoren dar. Die Einflussfaktoren auf die Ermüdungsfestigkeit dieser Stähle sind dagegen kaum untersucht. Ein tieferes Verständnis der Zusammenhänge zwischen Herstellungshistorie, Wärmebehandlung, Mikrostruktur und Schwingfestigkeit kann zur verbesserten Werkzeugauslegung gegen Ermüdungsbruch und somit zur Produktivitätssteigerung in der Kaltumformung beitragen. Für die Stähle D2 HW, D2 PM, V10 PM und V15 PM wurden Umlaufbiegever-suche (HCF, NG =…

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Werkzeuglebensdauern bestimmen maßgeblich die Effizienz von Kaltumformprozessen. Verschleißwiderstand und Ermüdungsfestigkeit karbidreicher Werkzeugstähle, die industriell über Blockguss mit anschließender Warmumformung (HW) oder die pulvermetallurgische Route (PM) hergestellt werden, stellen die lebensdauerbestimmenden Faktoren dar. Die Einflussfaktoren auf die Ermüdungsfestigkeit dieser Stähle sind dagegen kaum untersucht. Ein tieferes Verständnis der Zusammenhänge zwischen Herstellungshistorie, Wärmebehandlung, Mikrostruktur und Schwingfestigkeit kann zur verbesserten Werkzeugauslegung gegen Ermüdungsbruch und somit zur Produktivitätssteigerung in der Kaltumformung beitragen. Für die Stähle D2 HW, D2 PM, V10 PM und V15 PM wurden Umlaufbiegever-suche (HCF, NG = 107) durchgeführt. Die PM-Stähle erzielen höhere Festigkeiten als der HW-Stahl, der größere, eutektische Karbide aufweist. Die Festigkeit von V10 PM ist aufgrund vergröberter Karbidcluster und niedrigerer Reinheit geringer als von D2 PM. V15 PM erzielt leicht höhere Festigkeiten als D2 PM. Eine höhere Reinheit von V10 PM hebt die Festigkeit deutlich über diejenige von D2 PM und V15 PM.

Artikelnummer
WP-2023-261

Titel
Einfluss von Karbidgröße, Reinheitsgrad und Härte auf die Ermüdungsfestigkeit karbidreicher Kaltarbeitsstähle
Autor(en)
L. M. Scholl, F. Tegeder, A. Bezold, C. Broeckmann
DOI
10.48447/WP-2023-261
Veranstaltung
Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
Jahr der Veröffentlichung
2023
Publikationsart
Tagungsmanuskript (PDF)
Sprache
Deutsch
Stichwörter
Karbidreiche Werkzeugstähle,HCF-Ermüdungsfestigkeit,Kritische Defekte,Karbidstruktur