Zusatzleistungen bei HTO – Tiefkühlen

Die Lebensdauer von Werkzeugen wird im Wesentlichen von ihrer Härte und dem Verschleißwiderstand bestimmt. Daneben sind Maßhaltigkeit und geringe Eigenspannung bei vielen Werkzeugen unverzichtbare Voraussetzungen für eine einwandfreie Funktion. Gefügeveränderungen während des Gebrauchs können zum Ausschuss des Werkzeugs führen; sie sind daher wann immer möglich zu vermeiden. Eine dieser unerwünschten Gefügeveränderungen ist die sogenannte Restaustenitumwandlung. Als Restaustenit wird der Austenitanteil bezeichnet, welcher nach dem Abschrecken bis auf Raumtemperatur im Gefüge verbleibt. In bestimmten Fällen, insbesondere bei Verwendung hochlegierter Werkzeugstähle, kann der Austenitgehalt eines Stahls entscheidenden Einfluss auf dessen Verwendbarkeit und Güte nehmen.


Tiefkühlen von hochlegierten ledeburitischen Stählen

Vor allem für hochlegierte ledeburitische Werkzeugstähle zieht HTO das Tiefkühlen verstärkt in Erwägung. Denn der Restaustenitanteil, der nach dem Härten bei Raumtemperatur vorliegt, kann durch ein Tiefkühlen verringert werden. Hierbei favorisieren wir neben dem Tiefkühlen unmittelbar nach dem Abschrecken aus Gründen möglicher Rissgefahr teilweise auch das Tiefkühlen nach dem ersten Anlassen.

Hervorzuheben ist dennoch, dass ein Tiefkühlen immer eine Rissgefahr in sich birgt und somit nicht ohne weiteres für alle Werkzeuge geeignet ist. Zusätzlich macht ein Tiefkühlen nicht bei allen Stählen Sinn, da nicht in allen Stählen Restaustenit entsteht.

Die Bildung von Restaustenit hängt hauptsächlich vom C-Gehalt ab. In unlegierten und schwachlegierten Stählen muss ein C-Gehalt von mindestens 0,5 Prozent vorhanden sein. Grundsätzlich kann der Restaustenitgehalt auch durch ein mehrfaches, mindestens dreimaliges Anlassen gesenkt werden. 

 

Insbesondere bei ledeburitischen Chromstählen (z. B. 1.2379, 1.2080, 1.2436) sowie Schnellarbeitstählen kann der bei Raumtemperatur nach dem Härten vorliegende Restaustenitanteil durch ein Tiefkühlen verringert werden. Auch bei eutektoiden Werkzeugstählen, wie beispielsweise 1.2842, kann ein Tiefkühlen sinnvoll sein. Grundsätzlich sollte die Tiefkühlbehandlung unmittelbar nach dem Härten, also vor dem ersten Anlassen, stattfinden. Der Erfolg eines Tiefkühlens erst nach dem ersten Anlassen ist dagegen nach dem aktuellen Kenntnisstand zum Zweck der Restaustenitumwandlung zunächst zweifelhaft. Dennoch ergeben sich augenscheinlich auch nach einer solchen Prozessfolge Standzeitverbesserungen.

Tiefkühlen bei HTO: Die gezielte Umwandlung von Restaustenit durch Kombination konven-tioneller Wärmebehandlungstechniken mit Tiefkühlen ist oft die technisch und wirtschaftlich sinnvollste Verfahrensweise, um die angestrebten Werkstoffeigenschaften zu erzielen.

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