Entwicklung eines modifizierten Warmarbeitsstahls zur Erhöhung der Verschleißbeständigkeit von Schmiedewerkzeugen

Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Warmarbeitsstahl für Schmiedewerkzeuge entwickelt, der durch eine gezielte Absenkung der werkstoffspezifischen Austenitstarttemperatur Ac1b, bei gleichzeitiger Einstellung der für einen Schmiedeprozess notwendigen mechanischen Eigenschaften, den Effekt der zyklischen Randzonenhärtung als systemimmanenten Verschleißschutz nutzbar macht. Die Grundlage der Entwicklung bildeten Legierungsmodifikationen auf Basis des kommerziell verfügbaren Warmarbeitsstahls 32CrMoV12-28 (Werkstoff-Nr. 1.2365) mit erhöhten Massenanteilen der Austenit stabilisierenden Elemente Mangan, Nickel und Kobalt. Durch eine ganzheitliche Betrachtung der Auswirkungen der in variierenden Mengen hinzulegierten Elemente auf das Umwandlungsverhalten, die mechanisch-technologischen Eigenschaften sowie den für den Verschleißschutz erforderlichen Effekt der zyklischen Randzonenhärtung konnte eine Legierungsmodifikation mit Massenanteilen von 2,0 % Mangan und 1,6 % Nickel als erfolgversprechendste Variante identifiziert werden. Diese wurde an Schmiedewerkzeugen mit unterschiedlichen Beanspruchungskollektiven im industriellen Umfeld eingesetzt, wodurch eine Bewertung der Leistungsfähigkeit des modifizierten Warmarbeitsstahls in der Praxis unter Berücksichtigung erzielbarer Standmengen ermöglicht wurde.