[0001] Die Erfindung betrifft einen Kaltarbeitsstahl-Gegenstand. Näher präzisiert bezieht
sich die Erfindung auf einen Kaltarbeitsstahl-Gegenstand mit verbessertem Eigenschaftsprofil,
insbesondere mit hoher Festigkeit sowie hoher Duktilität.
[0002] Für eine Kaltmassivumformung, beispielsweise mit Fließpressmatrizen und Stempel zur
Herstellung von Bauteilen und auch für Schneidwerkzeuge mit zusätzlich hohen Anforderungen
an die Werkstoffzähigkeit, wie Gewindebohrer und dergleichen, werden in der modernen
Technik Gegenstände mit insgesamt hohem Material-Eigenschaftsniveau benötigt. Dies
ergibt sich auch aus den Aufwendungen, die für die Wekzeugherstellung anfallen, weil
eine komplizierte Geometrie eines zu fertigenden Bauteiles zumeist hohe Kosten für
eine Werkzeugherstellung bedingen.
[0003] Dieses Erfordernis ist in erster Linie im Hinblick auf eine verbesserte Wirtschaftlichkeit
bei einer Großzahl-Herstellung von Bauteilen oder Komponenten zu sehen. Um die Gesamtkosten
gering zu halten, soll somit für den jeweiligen Bedarfsfall eine Werkstoffauswahl
für das Teil getroffen werden, welche auf Grund der Materialeigenschaften eine höchstmögliche
Lebensdauer desselben erreichen lässt.
[0004] Zur Verbesserung der Standzeit eines Kaltarbeitsstahl-Gegenstandes im Einsatz mit
insgesamt hoher Beanspruchung sind gleichermaßen die Materialeigenschaften Duktilität
zur Verhinderung von Werkzeugbrüchen und Festigkeit zur Sicherung der Maßhaltigkeit
auf ein hohes Niveau einzustellen und ein Verschleiß zu minimieren.
[0005] Erhöhte Beständigkeit gegen abrasiven Verschleiß weisen Eisenbasis-Werkstoffe mit
hohem Karbidanteil, insbesondere mit hohem Monokarbidanteil in einer harten Matrix
auf. Derartige Stähle besitzen zumeist einen hohen Kohlenstoffgehalt bis 2,5 Gew.-%
bei einer Konzentration von monokarbidbildenden Elementen bis 15 Gew.-%, also einen
hohen Primär-Karbidanteil, haben jedoch eine geringe Materialzähigkeit im thermisch
vergüteten Zustand. Durch eine pulvermetallurgische Herstellung lässt sich die Gefügestruktur,
insbesondere die Karbidgröße und die Karbidverteilung im Werkstoff des Gegenstandes
verbessern, vielfach kann jedoch eine erforderliche Materialzähigkeit nicht erzielt
werden.
[0006] Verbesserte Zähigkeitseigenschaften können bei typischen hochlegierten Schnellarbeitsstahl-Werkstoffen,
zum Beispiel nach DlN Werkstoff No. 1.3351 bei pulvermetallurgischer Fertigung der
Teile erzielt werden, jedoch reicht diese Zähigkeitserhöhung des Materials für besonders
beanspruchte Gegenstände nicht aus, sodass im Langzeitbetrieb vielfach ein Ausfall
durch Bruch derselben erfolgt.
[0007] Ziel der Erfindung ist nun, einen Kaltarbeitsstahl-Gegenstand zu schaffen, dessen
Werkstoff bei hoher Verschleißbeständigkeit und Härte eine erhöhte Zähigkeit sowie
eine dergleichen Druckfestigkeit besitzt und eine verbesserte Ermüdungsfestigkeit
aufweist. Mit anderen Worten dargelegt: es ist Aufgabe der Erfindung, einen Kaltarbeitsstahl-Gegenstand
mit gleichzeitig hohen Festigkeits- und Duktilitäts-Werten zu kennzeichnen, welcher
Gegenstand, insbesondere in einer Ausführungsform als Matrizen und Stempel, hohe Wirtschaftlichkeit
bei einer Großzahlfertigung von Teilen erbringt.
[0008] Dieses Ziel wird erfindungsgemäß bei einem Kaltarbeitsstahl-Gegenstand mit einer
chemischen Zusammensetzung des Werkstoffes in Gew.-%:
| Kohlenstoff (C) |
mehr als 0,6 und |
weniger als 1,0 |
| Silizium (Si) |
mehr als 0,3 und |
weniger als 0,85 |
| Mangan (Mn) |
mehr als 0,2 und |
weniger als 1,5 |
| Phosphor (P) |
|
MAX 0,03 |
| Schwefel (S) |
|
weniger als 0,5 |
| Chrom (Cr) |
mehr als 4,0 und |
weniger als 6,2 |
| Molybdän (Mo) |
mehr als 1,9 und |
weniger als 3,8 |
| Nickel (Ni) |
|
weniger als 0,9 |
| Vanadin (V) |
mehr als 1,0 und |
weniger als 2,9 |
| Wolfram (W) |
mehr als 1,8 und |
weniger als 3,4 |
| Kupfer (Cu) |
|
weniger als 0,7 |
| Kobalt (Co) |
mehr als 3,8 und |
weniger als 5,8 |
| Aluminium (Al) |
|
weniger als 0,045 |
| Stickstoff (N) |
|
weniger als 0,2 |
| Sauerstoff (O) |
|
MAX 0,012 |
| Eisen (Fe) |
|
|
[0009] sowie erschmelzungsbedingte Begleit- und Verunreinigungselemente als Rest, wobei
der Werkstoff nach einem pulvermetallurgischen Verfahren hergestellt ist und nach
einem thermischen Vergüten auf eine Härte von 64 HRC eine Schlagbiegearbeit bei Raumtemperatur
von größer 40,0 Joule (J) besitzt, erreicht.
[0010] Die mit der Erfindung erreichten Vorteile bestehen im Wesentlichen darin, dass eine
Werkstoffzusammensetzung in engen Grenzen sowie eine pulvermetallurgische Herstellung
synergetisch die Voraussetzungen für einen Kaltarbeitsstahl-Gegenstand erstellen,
welcher nach einem thermischen Vergüten ein gewünschtes Eigenschaftsprofil aufweist.
[0011] In der chemischen Zusammensetzung des Werkstoffes sind die Aktivitäten der Legierungselemente
im Hinblick auf eine Gefügeausbildung im vergüteten Zustand und auf geforderte Materialeigenschaften
aufeinander wirkungskinetisch abgestimmt.
[0012] Der Kohlenstoffgehalt ist auf die Summe der Karbidbildner in der Legierung ausgerichtet,
um einerseits Karbide zu formen und andererseits die Härtbarkeit und die gewünschten
Eigenschaften der Matrix zu bestimmen. Konzentrationen von Kohlenstoff von mehr als
0,6 Gew.-% sind erforderlich, um bei den vorgesehenen Maximalgehalten der karbidbildenden
Elemente beim Vergüten hohe Härtewerte der Matrix zu erreichen, hingegen sind Gehalte
von geringer als 1,0 Gew.-% wichtig, um eine gewünschte Karbidmenge und Karbidmorphologie
einzustellen.
[0013] Die karbidbildenden Elemente Chrom (Cr), Molybdän (Mo), Vanadin (V) und Wolfram (W)
sind legierungstechnisch gemeinsam zu betrachten, weil deren Kohlenstoffaktivität,
wie sich zeigte, in Summe die Zusammensetzung des Austenits- bzw. der kubisch-flächenzentrierten
Atomstruktur bei Härtetemperatur und in der Folge die Matrixeigenschaften und die
sekundären Karbid-Ausscheidungen nach einem mindestens einmaligen Anlassen bestimmen.
[0014] Dabei ist es wichtig, dass der Vanadin-Gehalt der Legierung in Gew.-% größer als
1,0, jedoch geringer als 2,9 ist, um einerseits ausreichend Monokarbide und andererseits
genügend Sekundärhärtepotential darzustellen. Das Sekundärhärtepotential muss dabei
mit einem Residual-Vanadin und den Gehalten der Elemente Molybdän (Mo) und Wolfram
(W) gesehen werden, weil durch Konzentrationen in Gew.-% von 3,8 Molybdän (Mo), sowie
3,4 Wolfram (W) und größer bereits eine Verschlechterung der Matrixzähigkeit verursacht
wird, wo hingegen größere Gehalte als 1,9 Molybdän (Mo) und 1,8 Wolfram (W) für eine
vorteilhafte Vanadinmaskierung zur Vermeidung großer scharfkantiger Monokarbide erforderlich
sind.
[0015] Für diese Wechselwirkung der Elemente kann es auch wichtig sein, dass der Molybdän-Gehalt
um höchstens 10% größer ist als jener von Wolfram (W).
[0016] Für eine Härteannahme und Durchhärtbarkeit des Werkstoffes sind die Elemente Chrom
(Cr), Silizium (Si), Mangan (Mn) und in geringem Ausmaß Nickel (Ni) sowie Kobalt (Co)
von Bedeutung.
[0017] Silizium-Gehalte von mehr als 0,3 Gew.-% sind zur Sicherstellung niedriger Sauerstoffgehalte
im Material erforderlich. Weniger als 0,85 Gew.-% Silizium sollen in der Legierung
vorgesehen sein, um einer Ferrit-stabilisierenden Wirkung und einer Verringerung der
Härteannahme der Matrix durch dieses Element entgegenzuwirken.
[0018] Mangan als wichtiges, eine erforderliche Abkühlgeschwindigkeit bei der Härtung des
Gegenstandes steuerndes Element, soll erfindungsgegemäß Gehalte im Werkstoff in Gew.-%
von weniger als 1,5 aufweisen. Weil jedoch auch für eine Bindung Restschwefels in
der Legierung geringe Mangankonzentrationen erforderlich sind, ist ein Minimalwert
von größer als 0,2 Gew.-% vorzusehen.
[0019] Um eine Martensitbildung bei der Abkühlung von einer Härtetemperatur nicht unerwünscht
zu beeinflussen, sind Nickelgehalte im Werkstoff von weniger als 0,9 Gew.-% einzustellen.
[0020] Kobalt ist zwar auch wirksam im Hinblick auf die anzuwendende Vergütetechnologie,
jedoch wurde erfindungsgemäß diese Wirkung legierungstechnisch berücksichtigt. Für
einen Erhalt einer hohen Härte durch Mischkristallverfestigung des Werkstoffes ist
eine Konzentration in der Matrix von mehr als 3,8 und weniger als 5,8 Gew.-% Kobalt
bedeutungsvoll. In den erfindungsgemäßen Grenzen wird durch Kobalt die Kinetik und
die Größe von sekundären Karbidausscheidungen günstig im Hinblick auf die Materialeigenschaften
beeinflusst. Es werden sehr feine, die Sekundärhärte darstellende Karbide gebildet
und deren Vergröberungsneigung verringert, wodurch eine wesentlich verzögerte Entfestigung
der vergüteten Legierung durch erhöhte Temperaturen erfolgt. Geringere Kobaltgehalte
als 3,8 Gew.-% erniedrigen die Härte sowie die Dauerstandsfestigkeit des Materials.
Kobaltwerte von 5,8 Gew.-% und höher vermindern wiederum besonders die Zähigkeit des
Werkstoffes.
[0021] Es ist bekannt, dass Aluminium teilweise als Substitutionselement für Kobalt fungieren
kann und bei Schnellarbeitsstählen die Schneidleistung erhöht. Auf Grund einer Nitridbildungsneigung
sowie einer einfachen Verdüsungstechnologie und einer niedrigen Stickstoffkonzentration
im Metall von geringer als 0,2 Gew.-% wegen sollte der Aluminiumgehalt in der Legierung
weniger als 0,045 Gew.-% betragen.
[0022] Sauerstoffkonzentrationen von größer als 0,012 Gew.-% erniedrigen, wie gefunden wurde,
auch bei PM-Erzeugung die mechanischen Eigenschaften des erfindungsgemäß zusammengesetzten
Werkstoffes.
[0023] Durch Phosphorgehalte von über 0,03 Gew.-% wird die Herstellbarkeit verschlechtert.
[0024] Für ein Erreichen von besonders vorteilhaften mechanischen Materialeigenschaften,
insbesondere von hoher Festigkeit und Duktilität ist erfindungsgemäß eine pulvermetallurgischen
Herstellung des Kaltarbeitsstahl-Gegenstandes wichtig. Durch eine legierungstechnisch
bewirkte Ausformung von im Wesentlichen runden primären Karbiden mit geringem Durchmesser
und einem hohen Reinheitsgrad bei günstiger Gefügeausbildung des Werkstoffes war es
möglich, eine üblicherweise von scharfkantigen Karbid- und Verunreinigungspartikeln
ausgelöste Rissinitiation zu vermeiden. Derart ist bei hoher Materialhärte eine hohe
Schlagbiegearbeit des Werkstoffes sowie eine günstige Ermüdungsfestigkeit des Stahl-
Gegenstandes im Einsatz erreichbar.
[0025] Die Gebrauchseigenschaften eines Kaltarbeitsstahl-Gegenstandes nach der Erfindung
können weiter gesteigert werden, wenn ein oder mehrere Element(e) im Werkstoff in
einer Konzentration in Gew.-% vorliegen von:
| Kohlenstoff (C) |
mehr als 0,75 und weniger als 0,94 insbesondere mehr als 0,8 und weniger als 0,9 |
| Silizium (Si) |
mehr als 0,35 und weniger als 0,7 insbesondere mehr als 0,4 und weniger als 0,65 |
| Mangan (Mn) |
mehr als 0,25 und weniger als 0,9 insbesondere mehr als 0,3 und weniger als 0,5 |
| Phosphor (P) |
MAX 0,025 |
| Schwefel (S) |
weniger als 0,34 insbesondere MAX 0,025 |
| Chrom (Cr) |
mehr als 0,4 und weniger als 5,9 insbesondere mehr als 4,1 und weniger als 4,5 |
| Molybdän (Mo) |
mehr als 2,2 und weniger als 3,4 insbesondere mehr als 2,5 und weniger als 3,0 |
| Nickel (Ni) |
weniger als 0,5 |
| Vanadin (V) |
mehr als 1,5 und weniger als 2,6 insbesondere mehr als 1,8 und weniger als 2,4 |
| Wolfram (W) |
mehr als 2,0 und weniger als 3,0 |
| Kupfer (Cu) |
weniger als 0,45 insbesondere MAX 0,3 |
| Kobald (Co) |
mehr als 4,0 und weniger als 5,0 insbesondere mehr als 4,2 und weniger als 4,8 |
| Aluminium (Al) |
weniger als 0,065 insbesondere mehr als 0,01 und weniger als 0,05 |
| Stickstoff (N) |
mehr als 0,01 und weniger als 0,1 insbesondere mehr als 0,05 und weniger als 0,08 |
| Sauerstoff (O) |
MAX 0,01 insbesondere MAX 0,09 |
[0026] Von besonderem Vorteil für hohe Zähigkeitswerte und gute Dauerstandseigenschaften
des Gegenstandes ist, wenn ein oder mehrere Verunreinigungselement(e) im Werkstoff
eine Konzentration in Gew.-% aufweisen von:
| Zinn (Sn) |
MAX 0,02 |
| Antimon (Sb) |
MAX 0,022 |
| Arsen (As) |
MAX 0,03 |
| Selen (Se) |
MAX 0,012 |
| Wismuth (Bi) |
MAX 0,01 |
[0027] Die Reinheit und somit auch die mechanischen Eigenschaften des Materials, insbesondere
die Zähigkeit, können gefördert werden, wenn das pulvermetallurgische Verfahren ein
Verdüsen der Schmelze mit hochreinem Stickstoff zu Metallpulver mit einer Pulverkomgröße
von höchstens 500 µm und in der Folge im Wesentlichen ein Einbringen des Pulvers unter
Vermeidung von Sauerstoffzutritt in ein Gefäß und ein heißisostatisches Pressen des
Metallpulvers im verschlossenen Gefäß zur Erstellung eines Rohlings umfasst.
[0028] Für eine wirtschaftliche Fertigung eines Kaltarbeitsstahl-Gegenstandes, aber auch
der Materialeigenschaften wegen, kann es günstig sein, wenn der heißisostatisch gepresste
Rohling durch Warmumformung weiterverarbeitet ist.
[0029] Wenn, wie vorgesehen sein kann, der Kaltarbeitsstahl-Gegenstand eine Druckfließgrenze
von mehr als 2700 MPa, gemessen bei einer Härte von 61 HRC besitzt, sind höchst zuverlässige
Fließpressmatrizen mit komplizierten feingliedrigen Formteilen herstellbar, welche
auch im Langzeitbetrieb geringe Abnützung der Oberfläche und dergleichen Rissgefahr
zeigen.
[0030] Von Vorteil für einen harten Prägeeinsatz mit stoßartiger Belastung im Langzeitbetrieb
kann nach der Erfindung vorgesehen sein, dass der Kaltarbeitsstahl-Gegenstand nach
einem thermischen Vergüten auf eine Härte von 64 HRC eine Schlagbiegearbeit bei Raumtemperatur
von größer 80,0 Joule (J), vorzugsweise von größer 100 Joule (J ), besitzt.
[0031] lm Folgenden soll die Erfindung anhand von wissenschaftlichen Erprobungen sowie Erprobungsergebnissen
im Vergleich und Schlußfolgerungen erläutert werden.
[0032] Zur Kennzeichnung des erfindungsgemäßen Gegenstandes wurde die Schlagbiegearbeit
bei Raumtemperatur gemäß DlN 51222 von ungekerbten Proben 7 x 10 x 55 mm herangezogen,
weil derartige Werte die genaue Beurteilung des Zähigkeitsverhaltens ermöglichen.
[0033] Für eine Ermittlung der Bruchdehnung und der plastischen Arbeit aus dem statischen
einachsigen Zugversuch wurden Sonderzugproben mit im Durchmesser verlaufend vergrößerten
Einspannköpfen in Kugelform verwendet, wobei die Einspannvorrichtung in der Prüfmaschine
der Kugelkopfgeometrie Rechnung trug. Derartige Untersuchungen sind in der Literatur
( 6th Intemational Tooling Conference, The Use of Tool Steels: Experience and Research,
Karlstad University 10 - 13 September 2002 , Material Behaviour of Powder- Metallurgically
Processed Tool Steels in Tensile and Bending Tests, Seite 169 -178) beschrieben.
[0034] Die 0,2 % Stauchgrenze des Werkstoffes wurde im Druckversuch nach DIN 50106 bei Raumtemperatur
ermittelt.
[0035] Eine Prüfung des Abrasionsverschleißes erfolgte mit SiC- Schleifpapier P 120.
[0036] Die Werkstoffprüfung verwendet unterschiedliche Methoden zur Charakterisierung von
Festigkeit und Duktilität von metallischen Werkstoffen. Der wichtigste Versuch ist
der einachsige Zugversuch. Mit diesem Versuch können wesentliche Festigkeitsund Duktilitätskennwerte
bestimmt werden. Darüber hinaus erlaubt dieser Versuch Aussagen über das Verfestigungsverhalten
der Werkstoffe unter einachsiger Zugbeanspruchung.
[0037] In Fig. 1 ist die Bruchdehnung des erfindungsgemäßen Werkstoffes im Vergleich mit
einem Schnellstahl HS-6-5-4 in Abhängigkeit von einer mit einer thermischen Vergütung
eingestellten Materialhärte dargestellt, wobei die Prüfung unter Verwendung der oben
beschriebenen Proben erfolgte.
[0038] Die Bruchdehnung der erfindungsgemäßen Legierung liegt im gesamten Härtebereich der
Werkstoffe höher als diejenige des Vergleichsstahles und weist insbesondere im oberen
Härtebereich von 58 HRC bis 62 HRC eine bis 4mal höhere Bruchdehnung auf.
[0039] Die gegenüber dem Stand der Technik vorteilhafte Eigenschaftskombination von hoher
Festigkeit und hoher Duktilität des erfindungsgemäßen Werkstoffes zeigt sich im Vergleich
der plastischen Arbeit, welche aus dem statischen einachsigen Zugversuch ermittelt
wird, besonders signifikant. Bei im Wesentlichen gleichem Anlaßzustand wurde am Werkstoff
gemäß der Erfindung bei Raumtemperatur eine um etwa 20% höhere plastische Arbeit im
Zugversuch bei einer Materialhärte von 63 HRC ermittelt. Bei einer Materialhärte von
61,5 HRC wurde eine Steigerung der plastischen Arbeit um etwa 50% festgestellt, wobei
als Vergleichsmaterial die pulvermetallurgisch hergestellten Schnellarbeitsstähle
HS-10-2-5-8-PM und HS-6-5-3-PM herangezogen wurden.
[0040] Neben der herausragenden Eigenschaftskombination von Festigkeit und Duktilität, welche
oben gezeigt wurde, verfügt die erfindungsgemäße Legierung über eine sehr gute abrasive
Verschleißfestigkeit, welche im SiC-Schleifpapiertest ermittelt wurde. Diese Eigenschaft
wurde trotz eines gegenüber in diesem Anwendungsfeld verwendeten Standard-PM-Legierungen
verminderten Primärkarbidgehaltes erzielt.
[0041] Der mittlere Verschleißwert beträgt für die angegebenen Legierungen einen Wert von
7g
-1bei einer Härte von 61 HRC.
1. Kaltarbeitsstahl-Gegenstand mit einer chemischen Zusammensetzung des Werkstoffes in
Gew.-%:
| Kohlenstoff (C) |
mehr als 0,6 und |
weniger als 1,0 |
| Silizium (Si) |
mehr als 0,3 und |
weniger als 0,85 |
| Mangan (Mn) |
mehr als 0,2 und |
weniger als 1,5 |
| Phosphor (P) |
|
MAX 0,03 |
| Schwefel (S) |
|
weniger als 0,5 |
| Chrom (Cr) |
mehr als 4,0 und |
weniger als 6,2 |
| Molybdän (Mo) |
mehr als 1,9 und |
weniger als 3,8 |
| Nickel (Ni) |
|
weniger als 0,9 |
| Vanadin (V) |
mehr als 1,0 und |
weniger als 2,9 |
| Wolfram (W) |
mehr als 1,8 und |
weniger als 3,4 |
| Kupfer (Cu) |
|
weniger als 0,7 |
| Kobalt (Co) |
mehr als 3,8 und |
weniger als 5,8 |
| Aluminium (Al) |
|
weniger als 0,045 |
| Stickstoff (N) |
|
weniger als 0,2 |
| Sauerstoff (O) |
|
MAX 0,012 |
| Eisen (Fe) |
|
|
sowie erschmelzungsbedingte Begleit- und Verunreinigungselemente als Rest, wobei
der Werkstoff nach einem pulvermetallurgischen Verfahren hergestellt ist und nach
einem thermischen Vergüten auf eine Härte von 64 HRC eine Schlagbiegearbeit bei Raumtemperatur
von größer 40,0 Joule (J) besitzt.
2. Kaltarbeitsstahl-Gegenstand nach Anspruch 1, wobei ein oder mehrere Element(e) im
Werkstoff eine Konzentration in Gew.-% aufweisen von:
| Kohlenstoff (C) |
mehr als 0,75 und weniger als 0,94, insbesondere mehr als 0,8 und weniger als 0,9 |
| Silizium (Si) |
mehr als 0,35 und weniger als 0,7 insbesondere mehr als 0,4 und weniger als 0,65 |
| Mangan (Mn) |
mehr als 0,25 und weniger als 0,9 insbesondere mehr als 0,3 und weniger als 0,5 |
| Phosphor (P) |
MAX 0,025 |
| Schwefel (S) |
weniger als 0,34 |
| insbesondere MAX 0,025 |
| Chrom (Cr) |
mehr als 0,4 und weniger als 5,9 |
| insbesondere mehr als 4,1 und weniger als 4,5 |
| Molybdän (Mo) |
mehr als 2,2 und weniger als 3,4 |
| insbesondere mehr als 2,5 und weniger als 3,0 |
| Nickel (Ni) |
weniger als 0,5 |
| Vanadin (V) |
mehr als 1,5 und weniger als 2,6 |
| insbesondere mehr als 1,8 und weniger als 2,4 |
| Wolfram (W) |
mehr als 2,0 und weniger als 3,0 |
| Kupfer (Cu) |
weniger als 0,45 |
| insbesondere MAX 0,3 |
| Kobalt (Co) |
mehr als 4,0 und weniger als 5,0 |
| insbesondere mehr als 4,2 und weniger als 4,8 |
| Aluminium (Al) |
weniger als 0,065 |
| insbesondere mehr als 0,01 und weniger als 0,05 |
| Stickstoff (N) |
mehr als 0,01 und weniger als 0,1 |
| insbesondere mehr als 0,05 und weniger als 0,08 |
| Sauerstoff (O) |
MAX 0,01 |
| insbesondere MAX 0,009 |
3. Kaltarbeitsstahl-Gegenstand nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein oder mehrere Verunreinigungselement(e)
im Werkstoff eine Konzentration in Gew.-% aufweisen von:
| Zinn (Sn) |
MAX 0,02 |
| Antimon (Sb) |
MAX 0,022 |
| Arsen (As) |
MAX 0,03 |
| Selen (Se) |
MAX 0,012 |
| Wismuth (Bi) |
MAX 0,01 |
4. Kaltarbeitsstahl-Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das pulvermetallurgische
Verfahren ein Verdüsen der Schmelze mit Stickstoff zu Metallpulver mit einer Pulverkomgroße
von höchstens 500 µm und in der Folge im Wesentlichen ein Einbringen des Pulvers unter
Vermeidung von Sauerstoffzutritt in ein Gefäß und ein heißisostatisches Pressen des
Metallpulvers im verschlossenen Gefäß zur Erstellung eines Rohlings umfasst.
5. Kaltarbeitsstahl-Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der heißisostatisch
gepresste Rohling durch Warmumformung weiterverarbeitet ist.
6. Kaltarbeitsstahl-Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 5, welcher eine Druckfließgrenze
von mehr als 2700 MPa gemessen bei einer Härte von 61 HRC besitzt.
7. Kaltarbeitsstahl-Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 6, welcher nach einem thermischen
Vergüten auf eine Härte von 64 HRC eine Schlagbiegearbeit bei Raumtemperatur von größer
80,0 Joule (J), vorzugsweise von größer 100 Joule (J) besitzt.