Charakterisierung des Oberlächenzustands metallischer Dauerformen für das Druckgießen im Produktionsprozess
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Kurzfassung
Im Druckgießprozess wirken gleichzeitig unterschiedliche Verschleißmechanismen. Da die Oberläche direkt den Beanspruchungen im Produktionsprozess ausgesetzt ist, nimmt sie einen entscheidenden Einluss auf die Werkzeugstandzeit. Wesentlich für die Qualität von Druckgussteilen sind Schmelzeanhatungen an dem Werkzeug sowie Verschleißerscheinungen, die Ausgangspunkte für Risse darstellen können. Der Schädigungsverlauf von Druckgießwerkzeugen aus dem Warmarbeitsstahl X37CrMoV5-1 (Werkstofnummer 1.2343) wurde an zwei baugleichen Werkzeugen in Abhängigkeit des Oberlächenzustands (geschlifen, poliert) in der betrieblichen Praxis untersucht. In Abhängigkeit der Anzahl der Gießzyklen wurde die Werkzeugoberläche an besonders stark beanspruchten Bereichen durch Makroaufnahmen sowie durch hochaulösende Silikonabrücke dokumentiert. Dadurch konnte die Schädigungsentwicklung kontinuierlich analysiert und durch die Entwicklung der Rauheit charakterisiert werden.
Abstract
In the process of die casting diferent damage mechanisms are simultaneously active. Because the surface is directly exposed to the conditions of the manufacturing process, its inluence on lifetime of the die is crucial. Important aspects for the quality of the produced components are adhesion of the melt at the die surface and wear which promotes the formation of thermal fatigue cracks. he development of damage of dies made from steel X37CrMoV5-1 (grade number 1.2343) was investigated in practice using two identical dies with different surface states (ground, ground and polished). Depending on the numbers of high-pressure casting cycles the die surface was investigated by photomacrographs as well as by high-resolution silicon replicas. In this way a continuous survey about damage development was possible and documented by roughness values.
Literatur
1. Krauß, M.; Scholtes, B.: Thermal Fatigue of Shot Peened or Hard Turned Hot-Work Steel AISI H11. Proc. 8PPthPP Int. Conf. on Shot Peening, 16.-20.09.02, Clausthal-Zellerfeld, Wagner, L. (Hrsg.). Wiley-VCH, Weinheim, 2003, S. 3424–3430Search in Google Scholar
2. Roberts, G.; Krauss, G.; Kennedy, R.: Tool Steels. ASM Int., Materials Park, Ohio, USA, 199810.31399/asm.tb.ts5.9781627083584Search in Google Scholar
3. Bischof, M.: On the overaging behavior of tool steel X38 CrMoV 5–3. Mater. Sci. Eng. A472 (2008), S. 148–156Search in Google Scholar
4. Kaschnitz, E.; Hofer, P.; Funk, W.: Thermophysikalische Daten eines Warmarbeitsstahls mit hoher Wärmeleitfähigkeit. Giesserei97 (2010) 9, S. 46–49Search in Google Scholar
5. Zwick, G.: Warmarbeitsstähle für das Druckgießen, Teil 2: Lebensdauer und Wirtschatlichkeit von Druckgießformen, Anforderungen an die Stähle. Gießerei Erfahrungsaustausch (2009) 3, S. 40–44Search in Google Scholar
6. Kindbom, L.: Warmrißbildung bei der Temperaturwechselbeanspruchung von Warmarbeitswerkzeugen. Arch. Eisenhuettenwes.35 (1964) 8, S. 773–780Search in Google Scholar
7. Pries, H.; Liluashvili, S.; Dilger, K.: Brandrissentstehung an Druckgießformen. Druckguss-Praxis3 (2003), S. 135–140Search in Google Scholar
8. Persson, A.; Hogmark, S.; BergströmJ.: Temperature proiles and conditions for thermal fatigue cracking in brass die casting dies. J. Mater. Process. Techn.152 (2004), S. 228–236Search in Google Scholar
9. Bunghardt, K.; Preisendanz, H.; Mülders, O.: Versuchseinrichtung zur Ermittlung der Warmrißbildung an metallischen Werkstofen. Arch. Eisenhuettenwes.32 (1961) 8, S. 561–572Search in Google Scholar
10. Briefs, H.; Wolf, M.: Warmarbeitsstähle. Verl. Stahleisen, Düsseldorf, 1975Search in Google Scholar
11. Lebsant, M.; Grüning, A.; Scholtes, B.: Zur thermischen Ermüdung des Werkzeugstahls X37CrMoV5-1. HTM J. Heat. Treatm. Mat.64 (2009) 4, S. 235–241Search in Google Scholar
12. Liluashvili, Z.: Schädigungsrelevante Wirksamkeit von Zugeigenspannungen und ihre Entwicklung in Abhängigkeit von der Lebensdauer der Form, sowie deren Gefügeausbildung. AiF-Abschlussbericht 12685N, 2007Search in Google Scholar
13. Ernst, C.; Wendl, F.: Einluss des Oberlächenzustandes auf die hermoschockbeständigkeit des Warmarbeitsstahles X38CrMoV5-1. HTM Haerterei-Techn. Mitt.50 (1995) 4, S. 238–244Search in Google Scholar
14. Pfohl, C.; Rie, K.-T.: Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Lebensdauerverlängerung von Druckgießwerkzeugen. Giesserei88 (2001) 3, S. 33–39Search in Google Scholar
15. Pries, H.; Liluashvili, Z.; Dilger, K.; Wohlfahrt, H.: Verschleißmechanismen an Druckgießformen. Gießereiforschung56 (2004) 1, S. 1–13Search in Google Scholar
16. Medvedeva, A.; Bergström, J.; Gunnarsson, S.; Andersson, J.: High-temperature properties and microstructural stability of hot-work tool steels. Mater. Sci. Eng. A523 (2009), S. 39–4610.1016/j.msea.2009.06.010Search in Google Scholar
© 2013, Carl Hanser Verlag, München
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