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Entwicklung einer härte- und mikrostrukturabhängigen Korrelation der quasi-statischen Festigkeit und der Ermüdungsfestigkeit karbidreicher Schnellarbeitsstähle

Die Auslegung von Kaltarbeitswerkzeugen gegen Ermüdungsbruch ist für den industriellen Werkzeugbau von großer Bedeutung, da die Produktivität entscheidend von den Werkzeuglebensdauern abhängt. Härte- und Mikrostruktureinflüsse auf die Ermüdung karbidreicher Werkzeugstähle sind größtenteils unbekannt. Ermüdungsversuche mit systematischer Variation der Einflussfaktoren benötigen hohen Zeit- und Kostenaufwand, weshalb adäquate Korrelationen zwischen Härte, Mikrostruktur, quasi-statischen und zyklischen Eigenschaften industriell von großem Interesse sind. Zur Entwicklung derartiger Korrelationen wurden Zug-, Vierpunkt- und Umlaufbiegeversuche (HCF, NG = 107) für die Schnellarbeitsstähle (SAS) M2 HW (HS6-5-2C) und M3 PM (HS6-5-3C) durchgeführt, die…

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Die Auslegung von Kaltarbeitswerkzeugen gegen Ermüdungsbruch ist für den industriellen Werkzeugbau von großer Bedeutung, da die Produktivität entscheidend von den Werkzeuglebensdauern abhängt. Härte- und Mikrostruktureinflüsse auf die Ermüdung karbidreicher Werkzeugstähle sind größtenteils unbekannt. Ermüdungsversuche mit systematischer Variation der Einflussfaktoren benötigen hohen Zeit- und Kostenaufwand, weshalb adäquate Korrelationen zwischen Härte, Mikrostruktur, quasi-statischen und zyklischen Eigenschaften industriell von großem Interesse sind. Zur Entwicklung derartiger Korrelationen wurden Zug-, Vierpunkt- und Umlaufbiegeversuche (HCF, NG = 107) für die Schnellarbeitsstähle (SAS) M2 HW (HS6-5-2C) und M3 PM (HS6-5-3C) durchgeführt, die sich stark bzgl. Karbidstruktur und -größen unterscheiden. Die Härte wurde systematisch beim Anlassen variiert. Die Ergebnisse beider SAS zeigen, dass Härte und Mikrostruktur, trotz vergleichbarer chemischer Zusammensetzung, signifikant die mechanischen Festigkeiten beeinflussen. Die werkstoffspezifischen Korrelationen erlauben darüber hinaus Vorhersagen der Ermüdungsfestigkeit basierend auf quasi-statischen Versuchsergebnissen.

Artikelnummer
WP-2023-262

Titel
Entwicklung einer härte- und mikrostrukturabhängigen Korrelation der quasi-statischen Festigkeit und der Ermüdungsfestigkeit karbidreicher Schnellarbeitsstähle
Autor(en)
L. M. Scholl, A. Bezold, C. Broeckmann
DOI
10.48447/WP-2023-262
Veranstaltung
Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
Jahr der Veröffentlichung
2023
Publikationsart
Tagungsmanuskript (PDF)
Sprache
Deutsch
Stichwörter
Karbidreiche Werkzeugstähle,Quasi-statische Zug- und Biegefestigkeit,HCFErmüdungsfestigkeit,Einflussfaktoren auf Ermüdung,Abschätzungskorrelationen