Schnellarbeitsstahl
Hochgeschwindigkeitsstähle sind Legierungen, die ihre Eigenschaften aus einer Vielzahl von Legierungsmetallen erhalten, die dem Kohlenstoffstahl hinzugefügt werden, typischerweise einschließlich Wolfram und Molybdän oder einer Kombination der beiden, oft auch mit anderen Legierungen. Sie gehören zum Fe-C-X-Mehrkomponenten-Legierungssystem, wobei X für Chrom, Wolfram, Molybdän, Vanadium oder Kobalt steht. Im Allgemeinen ist die X-Komponente zu mehr als 7 % vorhanden, zusammen mit mehr als 0,60 % Kohlenstoff.
Im Unified Numbering System (UNS) erhalten Wolfram-Typen (z. B. T1, T15) Nummern in der Reihe T120xx, während Molybdän (z. B. M2, M48) und Zwischentypen T113xx sind. Die ASTM-Normen kennen 7 Wolfram-Typen und 17 Molybdän-Typen.
Der Zusatz von insgesamt etwa 10 % Wolfram und Molybdän maximiert effizient die Härte und Zähigkeit von Schnellarbeitsstählen und erhält diese Eigenschaften bei den hohen Temperaturen, die beim Schneiden von Metallen entstehen.
| Güte | C | Cr | Mo | W | V | Co | Mn | Si |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| T1 | 0.65-0.80 | 4.00 | – | 18 | 1 | – | 0.1-0.4 | 0.2-0.4 |
| M1 | 0.80 | 4 | 8 | 1.5 | 1.0 | – | – | – |
| M2 | 0.85 | 4 | 5 | 6.0 | 2.0 | – | – | – |
| M7 | 1.00 | 4 | 8.75 | 1.75 | 2.0 | – | – | – |
| M35 | 0.92 | 4.3 | 5 | 6.4 | 1.8 | 5 | – | 0.35 |
| M42 | 1.10 | 3.75 | 9,5 | 1,5 | 1,15 | 8,0 | – | – |
| M50 | 0.85 | 4 | 4.25 | .10 | 1.0 | – | – | – |
Molybdän-Schnellstähle (HSS)
Die Kombination von Molybdän, Wolfram und Chromstahl entstehen verschiedene Legierungen, die gemeinhin als „HSS“ bezeichnet werden und eine Härte von 63-65 Rockwell „C“ aufweisen.
M1 M1 hat nicht die gleiche Härte wie M2, ist aber weniger stoßempfindlich und biegt sich mehr. M2 M2 ist der „Standard“ und das am häufigsten verwendete industrielle HSS. Es hat kleine und gleichmäßig verteilte Karbide, die ihm eine hohe Verschleißfestigkeit verleihen, obwohl seine Entkohlungsempfindlichkeit etwas hoch ist. Nach der Wärmebehandlung ist seine Härte die gleiche wie die von T1, aber seine Biegefestigkeit kann 4700 MPa erreichen, und seine Zähigkeit und Thermoplastizität sind um 50% höher als die von T1. Es wird normalerweise zur Herstellung einer Vielzahl von Werkzeugen verwendet, wie z. B. Bohrer, Gewindebohrer und Reibahlen. 1.3343 ist die äquivalente numerische Bezeichnung für den Werkstoff M2 nach ISO 4957. M7 M7 wird für die Herstellung von schwereren Konstruktionsbohrern verwendet, bei denen Flexibilität und längere Lebensdauer des Bohrers gleichermaßen wichtig sind. M50 M50 hat nicht die Rotationshärte anderer Sorten von Wolfram-HSS, ist aber sehr gut für Bohrer geeignet, bei denen ein Bruch aufgrund der Biegung des Bohrers ein Problem darstellt. Generell bevorzugt für Baumärkte und Bauunternehmen. Er wird auch in Hochtemperatur-Kugellagern verwendet. Diese Stähle werden durch Legieren von Wolfram, Chrom, Vanadium, Kobalt und Molybdän mit Stahl gewonnen.
Kobalt-Schnellstähle (HSS)
Der Zusatz von Kobalt erhöht die Hitzebeständigkeit und kann eine Rockwell-Härte bis zu 70 Min. ergeben.
M35 M35 ist ähnlich wie M2, jedoch mit 5 % Kobaltzusatz. M35 ist auch als Kobaltstahl, HSSE oder HSS-E bekannt. Er schneidet schneller und hält länger als M2. M42 M42 ist eine Molybdän-Schnellstahllegierung mit zusätzlich 8 % Kobalt. Sie wird häufig in der metallverarbeitenden Industrie eingesetzt, da sie im Vergleich zu konventionellen Schnellarbeitsstählen eine höhere Warmhärte aufweist, was kürzere Zykluszeiten in der Produktion aufgrund höherer Schnittgeschwindigkeiten oder durch die längere Zeit zwischen den Werkzeugwechseln ermöglicht.