21.07.2017 | Special II/2017

Moderne Trends zur Standzeitsteigerung von Druckgusswerkzeugen

Neuer Warmarbeitsstahl Thermodur E 40 K Superclean für Druckgussanwendungen

Zeit-Temperatur-Umwandlungsschaubild des Thermodur E 40 K Superclean / Quelle: Daniel Frie

Die zunehmend steigenden Anforderungen in der Druckgussindustrie verlangen nach Stahlgüten mit einem außergewöhnlichen Eigenschaftsprofil, um die Einsatzzeit einer Form durch erhöhten Widerstand gegen die Einsatzbedingungen zu maximieren. Hierfür wird nach Warmarbeitsstahl-Lösungen mit einem speziell auf die Bedürfnisse des Druckgusses abgestimmten Analysendesign gesucht. Die größte Anforderung an diese Warmarbeitsstähle ist der Widerstand gegen Warmrissbildung, da dieses Fehlerbild die Hauptausfallursache im Druckgussbereich wiederspiegelt. Mit einem speziellen Analysendesign wurde mit dem Thermodur E 40 K Superclean ein Spezialstahl mit höchster Zähigkeit sowie verbessertem Verschleißwiderstand im Hochtemperaturbereich entwickelt. Um die betriebliche Lebensdauer zu verlängern und die Bildung von Warmrissen nachhaltig zu verzögern, konnte somit eine Weiterentwicklung der standardisierten Warmarbeitsstähle 1.2343 (X37CrMoV5-1), 1.2344 (X40CrMoV5-1) oder 1.2367 (X38CrMoV5-3) im Markt etabliert werden. Das ausg zeichnete Eigenschaftsprofil von Thermodur E 40 K Superclean wird im weiteren Verlauf mit den Standardwerkstoffen verglichen. 

Die Wärmebehandlungsparameter des Thermodur E 40 K Superclean sind vergleichbar mit denen der o. g. Standardgüten, weshalb keine speziellen Kampagnen gefahren werden müssen. Seit Ende 2015 laufen weltweit industrielle Versuche mit dieser Entwicklung, sowohl in dem Hauptanwendungsgebiet, der Druckgussindustrie, als auch in weiteren Anwendungsgebieten wie der Strangpress- oder Schmiedeindustrie.  

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Die casting applications require hot work tool steels with highest toughness values at elevated temperatures, excellent thermal shock and high temperature wear resistance to effectively delay the formation of thermal fatigue cracks which may lead to the rejection of the die casting dies. In order to extend the service life of die casting dies and enhance the properties of high temperature stability combined with high toughness, the new electro-slag remelted hot work tool steel Thermodur E 40 K Superclean was developed. Thermodur E 40 K Superclean shows improved properties as compared to current established hot work tool steels H11, H13 and 1.2367. Selected properties like toughness, thermal shock resistance and high temperature stability will be presented. E. g. the new steel reveals a higher toughness than 1.2367. The required heat treatment cycles and parameters of Thermodur E 40 K Superclean are comparable to common hot work tool steels. Currently Thermodur E 40 K Superclean is being used in production by  international manufacturers of die casting parts.

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