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Investigation of the Tribological Behaviour of HS6-5-3 type Tool Steels during High-Temperature Sliding Wear*

  • M. Walter , G. Egels , J. Boes , A. Röttger und W. Theisen
Veröffentlicht/Copyright: 17. April 2017
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HTM Journal of Heat Treatment and Materials
Aus der Zeitschrift HTM Journal of Heat Treatment and Materials Band 72 Heft 2

Abstract

The wear behaviour of work roll materials is an important issue during the hot rolling process of metals. For this reason, the present study investigates the mechanical properties and the sliding wear behaviour of HS6-5-3 type high-speed steels (HSS) at elevated temperatures. Influences on the performance of HSS discussed are the microstructural constitution (as-cast and electro-slag remelted condition), the heat-treatment condition and the overall tribological system (C60 carbon steel and X5CrNi18-10 stainless steel counter-body materials). The results of the study show, how mechanical and tribological properties of HSS depend on these aspects and how a modification of the processing route can lead to improved high-temperature properties of HSS. As a main aspect the investigations show that, the formation of tribochemical wear layers during high-temperature sliding wear needs to be regarded. Tribochemical wear layers dominate the high-temperature wear behavior of steels. Therefore, the formation, characteristics and stability of tribochemical wear layers are analysed [1].

Kurzfassung

Das Warmverschleißverhalten von Walzenwerkstoffen ist von großem Interesse für die Optimierung des Warmwalzprozesses metallischer Halbzeuge. Aus diesem Grund untersucht diese Studie die mechanischen Eigenschaften und das Gleitverschleißverhalten von Schnellarbeitsstählen des Typs HS6-5-3 (HSS) bei erhöhter Temperatur. Die untersuchten technologischen Einflussgrößen auf das Werkstoffverhalten sind der mikrostrukturelle Aufbau (Gussgefüge und Gefüge nach der Elektroschlacke-Umschmelzung) und der Wärmebehandlungszustand der HSS sowie das tribologische System (C60- und X5CrNi18-10-Stahl Gegenkörper). Die Untersuchungsergebnisse zeigen die temperaturabhängigen mechanischen und tribologischen Eigenschaften von HSS und den Einfluss der Systemparameter auf diese. Als Hauptaspekt kann zudem gezeigt werden, dass die Bildung von tribochemischen Verschleißschichten auf den Oberflächen der Verschleißkörper einen entscheidenden Einfluss auf das Hochtemperaturverschleißverhalten hat. Die Verschleißschichten ändern die Charakteristika des tribologischen Systems und dominieren das Verschleißverhalten. Aus diesem Grund werden die Entstehung, Struktur und Stabilität der tribochemischen Verschleißschichten analysiert [1].

Keywords: High-speed tool steels; high-temperature hardness; high-temperature sliding wear; tribochemical wear layer
Schlüsselwörter: Schnellarbeitsstähle; Warmhärte; Hochtemperaturgleitverschleiß; tribochemische Verschleißschicht
*

Lecture at the TOOl 2016, the 10th International TOOL Conference, 04–07 October 2016, Bratislava, Slovakia

3 (Corresponding author/Kontakt)

References

1. Walter, M.; Röttger, A.; Egels, G.; Boes, J.; Theisen, W.: Investigation of the tribological behaviour of HS6-5-3 type tool steels during high-temperature sliding wear. Proc. 10th Conf. on Tooling, 04–07.10.16, Bratislava, Slovakia, ASMET (ed.), Leoben, Austria, 2016. – ISBN 978-3-200-04786-0Suche in Google Scholar

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Published Online: 2017-04-17
Published in Print: 2017-04-19

© 2017, Carl Hanser Verlag, München

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  9. Fachbeiträge/Technical Contributions
  10. Development of an Energy-Efficient Burner for Heat Treatment Furnaces with a Reducing Gas Atmosphere*
  11. Einfluss der Temperatur und des Vergütungszustands auf die Wärmeleitfähigkeit von Warmarbeitsstählen für das Presshärten*
  12. Einfluss der Wärmebehandlung auf die Korrosionsbeständigkeit von Schneidwaren*
  13. Effect of Conditions of Cryogenic Treatment on the Properties of Selected Cold Work Tool Steels*
  14. Investigation of the Tribological Behaviour of HS6-5-3 type Tool Steels during High-Temperature Sliding Wear*
  15. Energy Resolved Residual Stress Analysis with Laboratory X-Ray Sources
https://doi.org/10.3139/105.110315
Schlagwörter für diesen Artikel
High-speed tool steels; high-temperature hardness; high-temperature sliding wear; tribochemical wear layer

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