24 Gängige Metallwerkstoffe für die Gesenkbearbeitung

24 Arten von Metallwerkstoffen, die häufig bei der Bearbeitung von Werkzeugen verwendet werden

Es gibt über 100 Arten von Materialien, die für die Formverarbeitung verwendet werden können, darunter Metalle, Kunststoffe, anorganische Nichtmetalle und Wachs.

Weiterführende Lektüre: Art des Metalls

Jedes Material hat jedoch seinen eigenen spezifischen Zweck und seine eigenen Anforderungen, die auf dem tatsächlichen Bedarf basieren.

Heute wollen wir uns mit den 24 am häufigsten verwendeten Metallwerkstoffen in der Formenbauindustrie befassen.

Arten von Metallwerkstoffen, die üblicherweise bei der Bearbeitung von Werkzeugen verwendet werden

1. #45 - hochwertiger Kohlenstoffbaustahl, der am häufigsten verwendete vergütete Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt

Wesentliche Merkmale:

Das am häufigsten verwendete Medium Kohlenstoff abgeschreckt und vergütet Stahl hat insgesamt günstige mechanische Eigenschaften, ist aber anfällig für geringe Härtbarkeit und Rissbildung beim Wasserabschrecken. Kleine Bauteile sollten abgeschreckt und angelassen werden, während größere Bauteile normalisiert werden sollten.

Anwendungen:

Dieser Stahl wird in erster Linie für die Herstellung beweglicher Teile mit hoher Festigkeit verwendet, z. B. für Turbinenräder, Verdichterkolben, Wellen, Zahnräder, Zahnstangen und Schnecken. Es ist wichtig, die Vorwärmen vor dem Schweißen und Spannungsarmglühen nach dem Schweißen.

2. Q235A (A3-Stahl) - der am häufigsten verwendete Kohlenstoffbaustahl

Wesentliche Merkmale:

Dieses Material zeichnet sich durch hohe Plastizität und Zähigkeit aus, SchweißbarkeitKaltverformbarkeit, mittlere Festigkeit und gute Kaltbiegeeigenschaften.

Anwendungen:

Es wird häufig für Bauteile und Schweißkonstruktionen mit allgemeinen Anforderungen verwendet, wie z. B. Zugstangen, Verbindungsstangen, Bolzen, Wellen, Schrauben, Muttern, Hülsen, Stützen, Fundamente, Baukonstruktionen und Brücken mit minimaler Kraft.

3. 40Cr - einer der am meisten verwendeten Stähle, ist ein legierter Baustahl

Wesentliche Merkmale:

Dieser Werkstoff hat insgesamt gute mechanische Eigenschaften, eine hohe Kerbschlagzähigkeit und eine geringe Empfindlichkeit gegenüber Kerben nach dem Vergüten. Er hat eine gute Härtbarkeit und hohe Ermüdungsfestigkeit kann mit Ölkühlung erreicht werden, obwohl Teile mit komplexen Formen bei Wasserkühlung zur Rissbildung neigen.

Das Material weist eine mittlere Kaltbiegeplastizität auf und lässt sich nach dem Anlassen oder Vergüten gut bearbeiten, ist aber schlecht schweißbar und neigt zur Rissbildung. Vor dem Schweißen ist ein Vorwärmen auf 100-150°C erforderlich. Er wird in der Regel im vergüteten Zustand verwendet und kann auch karbonitriert und hochfrequent abgeschreckt werden.

Anwendungen:

  • Nach dem Vergüten wird es zur Herstellung von Bauteilen mit mittlerer Geschwindigkeit und mittlerer Belastung verwendet, wie z. B. Zahnräder für Werkzeugmaschinen, Wellen, Schnecken, Keilwellen und Hülsen.
  • Nach dem Härten und Anlassen sowie dem Hochfrequenz-Oberflächenhärten werden daraus Teile mit hoher Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit hergestellt, z. B. Zahnräder, Wellen, Hauptwellen, Kurbelwellen, Spindeln, Hülsen, Bolzen, Pleuelstangen, Schraubenmuttern und Einlassventile.
  • Nach dem Abschrecken und Anlassen bei mittlerer Temperatur wird es zur Herstellung von Teilen mit hoher Belastung und mittlerer Aufprallgeschwindigkeit verwendet, wie z. B. Ölpumpenrotoren, Gleitblöcke, Zahnräder, Hauptwellen und Kragen.
  • Nach dem Abschrecken und Anlassen bei niedriger Temperatur wird es zur Herstellung von hochbelastbaren, schlagfesten und verschleißfesten Teilen wie Schnecken, Spindeln, Wellen und Bunde verwendet.
  • Nach der Karbonitrierungsbehandlung wird es zur Herstellung von großen, hochkaltzähen Getriebeteilen wie Wellen und Zahnrädern verwendet.

4. HT150 - Grauguss

Anwendungen:

Dieses Material wird üblicherweise für Getriebe, Maschinenbetten und Kästen verwendet, HydraulikzylinderPumpengehäuse, Ventilgehäuse, Schwungräder, Zylinderköpfe, Riemenscheiben und Lagerdeckel, um nur einige zu nennen.

5. 35 - übliche Werkstoffe für verschiedene Normteile und Verbindungselemente

Wesentliche Merkmale:

Dieses Material hat eine angemessene Festigkeit, eine gute Plastizität, eine hohe Kaltplastizität und eine akzeptable Schweißbarkeit. Er kann im kalten Zustand lokal gestaucht und gezogen werden, hat eine geringe Härtbarkeit und wird nach dem Normalisieren oder Vergüten verwendet.

Anwendungen:

Sie eignet sich für die Herstellung von Teilen mit kleinen Querschnitten, die hohen Belastungen standhalten, wie Kurbelwellen, Hebel, Pleuelstangen, Schäkel, verschiedene Normteile und Befestigungselemente.

6. 65Mn - üblicher Federstahl

Anwendungen:

Dieses Material kann zur Herstellung verschiedener flacher und runder Federn in kleinen Größen verwendet werden, einschließlich Polsterfedern und Sprungfedern. Es kann auch zur Herstellung von Federringen, Ventilfedern, Kupplungsfedern, Bremsfedern, kalten Schraubenfedern und Schnappfedern verwendet werden.

7. 0Cr18Ni9 - der am häufigsten verwendete rostfreie Stahl (amerikanischer Stahl 304, japanischer Stahl SUS304)

Merkmale:

Bei diesem Material handelt es sich um eine Art rostfreien, hitzebeständigen Stahl, der in verschiedenen Anwendungen, wie z. B. in der Lebensmittelindustrie und in der allgemeinen Chemieindustrie, weit verbreitet ist.

Anwendungen:

Aufgrund seiner Hitzebeständigkeit wird es häufig bei der Herstellung von Lebensmittelgeräten und allgemeinen chemischen Geräten verwendet.

8. Cr12 - üblicher Kaltarbeitsstahl (amerikanischer Stahl D3, japanischer Stahl SKD1)

Merkmale:

Cr12 Stahl ist ein häufig verwendetes Kaltarbeitsmaterial Matrizenstahl der zu den ledeburitischen Stählen mit hohem Kohlenstoff- und Chromgehalt gehört. Er ist bekannt für seine gute Härtbarkeit und Verschleißfestigkeit.

Anwendungen:

Aufgrund seiner hohen Kohlenstoffgehalt (2.3%) hat er eine geringe Kerbschlagzähigkeit, was ihn anfällig für Versprödung und die Bildung ungleichmäßiger eutektischer Karbide macht. Trotzdem wird Cr12-Stahl häufig für die Herstellung von hochverschleißfesten Kaltstählen verwendet. StanzwerkzeugeDie Produktpalette umfasst: Stempel, Schneidwerkzeuge, Kaltstauchwerkzeuge, Stanzwerkzeuge, konkave Werkzeuge für das Kaltfließpressen, Bohrhülsen, Lehren, Drahtziehwerkzeuge, Stanzwerkzeuge, Drahtreibeplatten, Tiefziehwerkzeuge und Kaltprägewerkzeuge für die Pulvermetallurgie.

9. DC53 - üblicher, aus Japan importierter Kaltarbeitsmatrizenstahl

Merkmale:

Dies ist ein hochfester und zäher Kaltarbeitsstahl, der vom japanischen Hersteller Datong Special Steel (strain) produziert wird. Nach dem Anlassen bei hoher Temperatur hat er eine hohe Härte, eine hohe Zähigkeit und eine gute Drahtschneideleistung.

Anwendungen:

Es wird üblicherweise für die Herstellung von Präzisions-Kaltprägewerkzeugen, Ziehwerkzeugen, Gewindewalzwerkzeugen, Kaltwalzwerkzeugen und Stanzwerkzeugeund Schläge.

10. Dccr12mov - Verschleißfester Chromstahl

Der heimische Stahl hat im Vergleich zu Cr12-Stahl einen geringeren Kohlenstoffgehalt, und die Gleichmäßigkeit der Karbide wird durch die Zugabe von Mo und V verbessert. Mo trägt zur Verringerung der Karbidseigerung bei und verbessert die Härtbarkeit, während V die Kornstruktur verfeinert und die Zähigkeit erhöht.

Dieser Stahl hat eine hohe Härtbarkeit und kann vollständig abgeschreckt werden, wenn die Querschnittsgröße unter 400 mm liegt, während er bei 300 bis 400 Grad Celsius immer noch eine gute Härte und Verschleißfestigkeit aufweist. Im Vergleich zu Cr12 weist er eine höhere Zähigkeit auf, bei minimaler Volumenänderung während des Abschreckens.

Darüber hinaus weist es eine hohe Verschleißfestigkeit und gute mechanische Eigenschaften auf. Dadurch eignet es sich für die Herstellung verschiedener Formen mit großen Querschnitten, komplexen Formen und großen Stößen, wie z. B. Ziehwerkzeuge, Stanzwerkzeuge, Schneidwerkzeuge, Beschneidwerkzeuge, Kantenwerkzeuge, Drahtziehwerkzeuge, Kaltfließpresswerkzeuge, Kaltschneidscheren, Kreissägen, Standardwerkzeuge und Messwerkzeuge.

11. SKD11 - Duktiler Chromstahl

Der Hitachi-Typ ist eine aus Japan stammende Produktionsart. Das Gussgefüge des Stahls wurde verbessert und das Korn verfeinert, was zu einer Verbesserung der Zähigkeit und Verschleißfestigkeit im Vergleich zu Cr12MoV führt. Dies führt zu einer verlängerten Lebensdauer der Matrize.

12. D2 - Kaltarbeitsstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt und hohem Chromanteil

Der in den Vereinigten Staaten hergestellte D2-Stahl ist ein häufig verwendeter luftgehärteter Werkzeugstahl. Er hat eine hohe Härtbarkeit, Härte und Verschleißfestigkeit sowie eine gute Hochtemperaturoxidationsbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit nach dem Abschrecken und Polieren.

Die Wärmebehandlungsverformung von D2-Stahl ist minimal, so dass er sich für die Herstellung verschiedener Kaltarbeitswerkzeuge eignet, Schneidewerkzeugeund Messwerkzeuge, die hohe Präzision und lange Lebensdauer erfordern, wie Ziehwerkzeuge, Kaltfließpresswerkzeuge und Kaltscherenmesser.

13. SKD11 (SLD) - hochchromhaltiger Stahl mit hoher Verformungszähigkeit

Hitachi-Typ, hergestellt in Japan.

Diese Stahlsorte wird mit einem erhöhten Mo- und V-Gehalt hergestellt, wodurch das Gussgefüge des Stahls verbessert und das Korn verfeinert wird. Dies führt zu einer verbesserten Karbidmorphologie und einer höheren Festigkeit und Zähigkeit im Vergleich zu anderen Stählen wie SKD1 und D2. Auch die Verschleißfestigkeit und die Wiederaushärtungsbeständigkeit werden erhöht, was zu einer längeren Lebensdauer der Gussform führt.

Es wird üblicherweise zur Herstellung von Formen mit hohem Bedarf verwendet, wie z. B. Ziehformen und Formen für Schlagschleifscheibenmesser.

14. DC53 - Stahl mit hoher Zähigkeit und hohem Chromgehalt

DC53 ist ein Hochleistungs-Kaltarbeitsstahl, der von Datong strain in Japan hergestellt wird.

Es weist nach der Wärmebehandlung eine höhere Härte auf als SKD11, wobei nach dem Anlassen bei hoher Temperatur eine Härte von 62-63 HRC erreicht werden kann.

DC53 hat eine bessere Festigkeit und Verschleißfestigkeit als SKD11, und auch die Zähigkeit ist doppelt so hoch wie die von SKD11.

Die Zähigkeit von DC53 führt zu weniger Rissen und Verformungen bei der Herstellung von Kaltarbeitswerkzeugen, was die Lebensdauer erheblich verlängert.

DC53 hat auch niedrige Eigenspannungdie nach der Hochtemperaturumkehr reduziert wird.

Darüber hinaus sind seine Bearbeitbarkeit und Abrasivität aufgrund der geringeren Rissbildung und Verformung nach dem Drahtschneiden besser als bei SKD11.

Es wird üblicherweise für Präzisionsstanzwerkzeuge, Kaltschmiede- und Tiefziehwerkzeuge verwendet.

15. SKH-9 - allgemeiner Schnellarbeitsstahl mit hoher Verschleißfestigkeit und Zähigkeit

Der Stahl wird von Hitachi in Japan hergestellt und wird üblicherweise für die Herstellung von Kaltband verwendet. GesenkformenSchneidemesser, Bohrer, Reibahlen und Stanzen. Es zeichnet sich durch hohe Festigkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit aus und ist daher ideal für diese Arten von Werkzeugen und Anwendungen.

16. Asp-23 - Pulvermetallurgischer Schnellarbeitsstahl

Ein in Schweden hergestellter pulvermetallurgischer Schnellarbeitsstahl, der für seine gleichmäßige Karbidverteilung, hohe Verschleißfestigkeit, ausgezeichnete Zähigkeit, einfache Verarbeitung und Stabilität bei der Wärmebehandlung bekannt ist. Er wird häufig für eine breite Palette von Schneidwerkzeugen verwendet, die eine lange Lebensdauer erfordern, wie z. B. Stempel, Tiefziehwerkzeuge, Bohrwerkzeuge, Fräser und Scherenmesser.

17. P20 - Kunststoffformen mit allgemeinen Anforderungen

Es handelt sich um einen vorgehärteten Stahl, der durch Funkenerosion (EDM) bearbeitet werden kann. Der Stahl hat eine Härte von HB270 bis 300 vor dem Abschrecken und eine Härte von HRC52 nach dem Abschrecken. Dieser Stahl wird häufig für die Herstellung von Schneidwerkzeugen und anderen Produkten verwendet, die eine hohe Härte und Zähigkeit erfordern.

18. 718 - große und kleine Kunststoff-Formen mit hohen Anforderungen

In Schweden hergestelltes Material, das durch elektrisches Ätzen bearbeitet werden kann. Es ist mit einer Härte von HB290 bis 330 vorgehärtet und auf eine Härte von 52 auf der Rockwell-C-Skala abgeschreckt.

19. Nak80 - hochglänzende und hochpräzise Kunststoffform

Datong, Japan produziert einen vorgehärteten Stahl mit einer Härte von HB370 ~ 400 und einer abgeschreckten Härte von HRC52.

20. S136 - korrosionsbeständige und hochglanzpolierte Kunststoffform

Hergestellt in Schweden. Vorhärtung HB < 215 und Abschreckhärte HRC52.

21. H13 - gemeinsame Druckgussform

Verwendet für Aluminium-, Zink-, Magnesium- und Legierungsdruckguss, Heiß PrägestempelAluminium-Strangpresswerkzeuge, usw.

22. SKD61 - fortschrittliche Druckgussform

Es wird von Hitachi in Japan hergestellt und verwendet Elektroschlacke Umschmelztechnologie. Diese Technologie führt zu einer erheblichen Verlängerung der Lebensdauer im Vergleich zu H13. Sie wird üblicherweise für Heißprägewerkzeuge und Aluminiumstrangpresswerkzeuge verwendet.

23. 8407 - fortschrittliche Druckgussform

Hergestellt in Schweden. Wird für Heißprägestempel und Aluminiumstrangpresswerkzeuge verwendet.

24. FDAC - Schwefel wird hinzugefügt, um die Spaltbarkeit zu verbessern

Die Vorhärtungshärte dieses Materials beträgt HRC38 bis 42, und es kann direkt geschnitzt werden, ohne dass es vergütet werden muss. Dieses Material wird häufig für Kleinserienformen, einfache Formen und verschiedene Harzprodukte sowie für Gleit- und Formteile verwendet, die eine kurze Lieferzeit erfordern. Beispiele hierfür sind Formen für Reißverschlüsse, Brillengestelle und vieles mehr.

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Shane
Autor

Shane

Gründerin von MachineMFG

Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.

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