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Die Wahl des richtigen Materials für Ihre Schmiedegesenke

Zuletzt aktualisiert:
Mai 8, 2024
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Inhaltsverzeichnis

1. Grundlegende Anforderungen der verschiedenen Schmiedegesenke an die Materialeigenschaften

Tabelle 1 Grundlegende Anforderungen der verschiedenen Schmiedegesenke an die Materialeigenschaften

Typ des SchmiedegesenksAnforderungen an die Verwendung
Gesenke zum WarmschmiedenHärte, Schlagfestigkeit, Beständigkeit gegen Wärmeermüdung
Gesenk zum WarmschmiedenBeständigkeit gegen Ermüdung durch Hitze
WarmstrangpresswerkzeugVerschleißfestigkeit, thermische Härte, Beständigkeit gegen Wärmeermüdung
Hochgeschwindigkeits-SchmiedegesenkZähigkeit, Härte, Beständigkeit gegen Wärmeermüdung
PräzisionsschmiedegesenkHochtemperaturfestigkeit, Anlassbeständigkeit, Verschleiß- und Wärmeermüdungsbeständigkeit
Warmwalzwerk WalzeBeständigkeit gegen Ermüdung durch Hitze
KaltstauchwerkzeugHärte, Verschleißfestigkeit, Schlagfestigkeit
StanzformStärke, Härte
Kaltbeschnitt, StanzwerkzeugHärte, Verschleißfestigkeit, Schlagfestigkeit

2. Härte- und Leistungsvergleich von häufig verwendeten Stählen für Schmiedegesenke (siehe Tabelle 9-2)

Tabelle 2 Leistungsvergleich gängiger Stähle für Schmiedegesenke

KlasseEinsatzhärte HRCBearbeitbarAbriebfestigkeitStoßfestigkeitWiderstand gegen Abschreckung und VerformungTiefe der gehärteten SchichtHitzehärteEntkohlungsempfindlichkeit
Kohlenstoff-WerkzeugstahlT7, T854~60SchlechtSchlechtBesserSchlimmerUntiefeSchlechtGroß
T9~T1356~65SchlimmerSchlimmerMittelSchlimmerUntiefeUnterschiedGroß
Legierter WerkzeugstahlCr12MoV55~63BesserGutSchlechtGutTiefBesserKleiner
5CrMnMo30~47SchlechtMittelMittelMittelMittelÄrmereGrößere
5CrNiMo30~47SchlechtMittelBesserMittelMittelSchlimmerGrößere
3Cr2W8V45~54SchlimmerBesserMittelBesserTiefBesserKleiner
4Cr5MoSiV40~54SchlechtBesserMittelBesserTiefSchlimmerMittel
35Cr3Mo3W2V44~54SchlechtBesserMittelBesserTiefBesserMittel
3Cr3Mo3V40~54SchlechtBesserMittelBesserTiefBesserMittel
4Cr3W4Mo2VTiNb48~56SchlimmerBesserMittelBesserTiefBesserMittel
5Cr4W5Mo2V50~56SchlechtBesserSchlechtMittelTiefBesserMittel

Hinweis: Die Leistungsreihenfolge lautet: Gut > Besser > Mittel > Schlecht > Schlecht.

3. Auswahl der Formstoffe

(1) Auswahl der Materialien für die Warmumformung

Es gibt viele Faktoren, die sich auf die Lebensdauer von Warmschmiedegesenken auswirken, wie z. B.: die Belastungsbedingungen des Gesenks, die Arbeitstemperatur, die Kühlmethode, die Eigenschaften des zu verarbeitenden Materials, die Höhe der Verformung, die Verformungsgeschwindigkeit und die Schmierungsbedingungen, usw. Daher müssen diese Faktoren bei der Auswahl der Werkstoffe in vollem Umfang berücksichtigt werden.

Warmumformwerkzeuge können im Allgemeinen unterteilt werden in: Hammerschmiedegesenke, Gesenkschmiedepressengesenke, Spindelpressengesenke, Strangpressengesenke, usw. Die Art des Gesenks und die spezifischen Arbeitsbedingungen sollten bei der Auswahl der Gesenkwerkstoffe berücksichtigt werden. Die Auswahl der Werkstoffe für Gesenke zum Warmschmieden ist in Tabelle 9-3 dargestellt.

Tabelle 3 Auswahl der Werkstoffe für Warmschmiedegesenke

MatrizentypGröße und ArbeitsbedingungenEmpfohlene Materialien
HammerschmiedegesenkHöhe weniger als 275 mm (klein)5CrMnMo, 5CrNiMo, 5SiMnMoV, 4SiMnMoV
Höhe 275~325mm (Medium)5CrMnMo, 5CrNiMo, 5SiMnMoV, 4SiMnMoV
Höhe 325~375mm (groß)5CrNiMo, 5CrMnSiMoV, 4CrMnSiMoV
Höhe größer als 375 mm (extra groß)5CrNiMo, 5CrMnSiMoV, 4CrMnSiMoV
Verkleidungsmodul5Cr2MnMo
Typ einfügen4Cr5MoSiV1, 3Cr2W8V, 4Cr3Mo3W2V, 4CrMnMoSiV
Warmes GesenkschmiedegesenkIntegraler Typ5CrNiMo, 5CrMnMo, 4CrMnMoSiV, 5CrMnMoSiV, 4Cr5MoSiV, 4Cr5MoSiV1, 4Cr5W2SiV, 3Cr2W8V, 4Cr3Mo3W2V, 5Cr4Mo2W2SiV
Art der Einlageeinfügen.4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSiV, 4Cr5W2SiV, 3Cr2W8V, 5Cr4W2Mo2SiV
Formkörper5CrNiMo, 5CrMnMo, 4CrMnMoSiV
Spindelpresse SchmiedegesenkIntegraler Typ5CrMnMo, 5CrNiMo, 8Cr3
Inlay-StilEinlegeblock3Cr2W8V, 4Cr5W2VSi
Modul40Cr, 45 Stahl
WarmstrangpresswerkzeugStanzen3Cr2W8V, 3Cr3Mo3W2V, 4Cr5W2SiV, 4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSiV, 4CrMnMoSiV
Die3Cr2W8V, 3Cr3Mo3W2V, 4Cr5W2SiV, 4Cr5MoSiV1, Sinterhartmetall, stahlgebundenes Hartmetall, Hochtemperaturlegierung
WarmstrangpresswerkzeugW18Cr4V, W6Mo5Cr4V2, 6W6Mo5Cr4V, 6Cr4W3Mo2VNb, usw.
Hochgeschwindigkeits-Schmiedegesenk4Cr5W2SiV, 4Cr5MoSiV, 4Cr5MoSiV1, 4Cr3Mo3 W4VTiNb
Heißschneidewerkzeug6CrW2Si, 5CrNiMo, 3Cr2W8V, 4Cr5MoSiV1, 4CrMnSiMoV, 8Cr3, W6Mo5Cr4V2, W18Cr4V, Hartlegierung, usw.

(2) Auswahl der Werkstoffe für das Kaltschmiedegesenk

Es gibt viele Arten von Kaltschmiedewerkzeugen, die hauptsächlich für das Stauchen von Metallen oder nichtmetallischen Werkstoffen, das Strangpressen und andere Pulverpress- und Prägeverfahren verwendet werden. Aufgrund der unterschiedlichen Belastungsmethoden und der Art und Spezifikationen der verarbeiteten Materialien unterscheiden sich die Arbeitsbedingungen der verschiedenen Formen stark. Daher sollte die Materialauswahl differenziert und auf die jeweiligen Umstände abgestimmt sein. Die Auswahl der Werkstoffe für Kaltschmiedegesenke ist in Tabelle 9-4 dargestellt.

Tabelle 4 Auswahl der Werkstoffe für Kaltschmiedegesenke

MatrizentypArbeitsbedingungenEmpfohlene Materialien
KaltverformungsstempelNiederdruckT10A, T12A, 9Mn2V, CrWMn, MnCrWV, Cr2, 7CrSiMnMoV, GW15, 60Si2Mo, usw.
Mittlerer DruckCrWV, Cr5MoV, Cr2Mn2SiWMoV
Hoher DruckCr12, Cr12MoV, Cr4W2MoV, W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2, 6W6Mo5Cr4V, 6Cr4W3Mo2VNb, Hartmetall (YG20, YG20C, usw.)
KaltfließpresswerkzeugStanzenW6Mo5 Cr4V2, W18Cr4V, 6W6Mo5Cr4V, Cr12MoV, 6Cr4W3Mo2VNb, Cr12, usw.
Würfel (mit Einlage)Cr12, Cr12MoV, W6Mo5Cr4V, W18Cr4V, 6W6Mo5Cr4V, 6Cr4W3Mo2VNb, Cr4W2MoV, usw.
Würfel (ohne Einlage)9Mn2V, CrWMn, MnCrWV, Cr2, 6W6Mo5Cr4V, 6Cr4W3Mo2VNb, usw.
Pulver-KaltpressmatrizeStanzenCr6WV, W6Mo5Cr4V2, 6W6Mo5Cr4V, CrWMn, MnCrWV, Cr2, GCr15, usw.
DieCr12, Cr12MoV, W6Mo5Cr4V2, W18Cr4V, Cr4W2MoV, 6W6Mo5Cr4V, Hartmetall, usw.
WürfelnGewindewalzplatte9SiCr, Cr12MoV
Gewindewalzen, ZahnradwalzenCr12MoV, Cr6WV
ZiehsteinNichteisenmetalleCr12, Cr12MoV, CrWMn, Cr2, 9Mn2V, T12A, usw.
StahldrahtCr12, Cr12MoV, W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2, W12Mo3Cr4V3N, usw.
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