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PREMIUM 1.2344 Stahl - Werkzeugstahl - X40CrMoV5-1 - Warmarbeitsstahl

Präzisionsrundstahl mit Bearbeitungsaufmaß [PRS/BA]
Ausführung: geschält / überdreht
- rund -
Toleranzen

1.2344 RICHTWERTE

Zusammensetzung – Chemische Analyse:

C Si Mn P S Cr Mo V
0,35 - 0,42 0,8 - 1,2 0,25 - 0,5 0,0 - 0,03 0,0 - 0,02 4,8 - 5,5 1,2 - 1,5 0,85 - 1,15

Chemische Bezeichnung:
X40CrMoV5-1

Arbeitshärte:
50-56 HRC

Lieferzustand:
max. 229 HB

1.2344
PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN

Der 1.2344 Stahl (X40CrMoV5-1) ist ein Warmarbeitsstahl. Er kann wassergekühlt, in Öl oder an der Luft gehärtet werden und weist eine gute Zähigkeit auf. Der 1.2344 ist ein 5 %iger Chrom-Werkzeugstahl, der an der Luft gehärtet wird und vielseitig für ein breites Spektrum an Warm- und Kaltarbeit einsetzbar ist. Der Zusatz von Vanadium erhöht die Verschleißfestigkeit und verleiht ihm hervorragende Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen.

 

Werkzeugstahl 1.2344 wird wegen seiner außergewöhnlichen Zähigkeit häufig für Kaltarbeitswerkzeuge verwendet, auch wenn dieses Verfahren die Verschleißfestigkeit etwas verringert. Neben seiner hohen Warmverschleißfestigkeit und Beständigkeit gegen thermische Risse, verfügt er auch über eine gute Polierbarkeit und eignet sich für Linsen- und Besteckformen.

• Werkzeugstahl

• Warmarbeitsstahl

• Kunststoffformenstahl

Obwohl der 1.2344 einen Massenanteil von 4,8 – 5,5 % an Chrom enthält, ist er im klassischen Sinn kein Edelstahl. Edelstahl enthält einen Mindestanteil von 10,5 % Chrom.

 

Der 1.2344 bietet zwar eine gewisse Korrosionsbeständigkeit, aber wenn die Korrosionsbeständigkeit eine Hauptanforderung darstellt, empfiehlt es sich, eine Edelstahlsorte zu wählen oder eine Schutzbeschichtung aufzubringen.

Ja, als eisenhaltiges Metall kann der 1.2344 magnetisiert werden. Schleifen, Fräsen und Erodieren können zum Beispiel auf Maschinen mit magnetischer Haftung durchgeführt werden.

Warmarbeitsstahl, wie der 1.2344, kann kontinuierlich hohen Temperaturen ausgesetzt werden. Er hat eine hohe Festigkeit, Härte, thermische Stabilität, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit für eine längere Lebensdauer.

Die Kaltbearbeitung von Werkstoff DIN 1.2344 ist im geglühten Zustand einfacher. Wärmebehandelt ist er aufgrund seiner Härte eine Herausforderung, und die Teile können sich verfestigen, was wiederum zu Bruch und Verschleiß führen kann. Um die eingebrachten Spannungen abzubauen und den Werkstücken ihre endgültigen Eigenschaften zu verleihen, sollten sie anschließend wärmebehandelt werden.

Der 1.2344 erhält auf einer Skala, auf der 1 niedrig und 6 hoch, ist eine 3 für seine Verschleißbeständigkeit.

1.2344 TECHNISCHE EIGENSCHAFTEN

Werkzeugstahl 1.2344 wird üblicherweise nicht als Messerstahl verwendet, da er zwar hart ist und auch gut nachgeschärft werden kann, aber die Schärfe nicht lange hält.

Die Arbeitshärte für die Güte 1.2344 liegt bei 50 – 56 HRC.

Die Dichte von Werkzeugstahl 1.2344 liegt bei einer Temperatur von 20 °C bei einem Wert von ca. 7,74 g/cm³.

Der 1.2344 Werkstoff  hat eine Zugfestigkeit von ca. 770 N/mm2 im Lieferzustand. Um diesen Wert zu ermitteln wird eine Materialprobe einem Zugversuch ausgesetzt und somit ermittelt, wieviel Kraft benötigt wird um die Probe zu strecken oder zu dehnen bevor sie bricht.

Die Streckgrenze gibt an, wieviel Belastung ein Material aushalten kann, bevor es sich unwiderruflich verformt. Vor diesem Punkt wird das 1.2344 Material bei Entlastung wieder in die eigentliche Form zurückgehen. Nach diesem Punkt bleibt das Material verformt oder bricht sogar. Die Streckgrenze für den Werkzeugstahl 1.2344 liegt bei ca. 1650 N/mm2

Der Werkstoff 1.2344 erhält auf einer Skala, auf der 1 niedrig und 6 hoch ist, eine 4 für seine Zerspanbarkeit.

Die folgende Tabelle zeigt die Wärmeleitfähigkeit von Werkstoff 1.2344 im geglühten und gehärteten Zustand.

Wärmeleitfähigkeit

Wert,
geglüht W/(m*K)

Wert,
gehärtet W/(m*K)

Temperatur

27,2

25,5

 20 °C

30,5

27,6

350 °C

33,4

30,3

700 °C

In diesem Diagramm wird angezeigtwieviel sich der Werkstoff 1.2344 bei Temperaturänderungen ausdehnt oder zusammenzieht. Diese Angaben können wichtig sein, wenn Werkzeuge hohen oder schwankenden Temperaturen ausgesetzt sind. 

Mittlerer Wärmeausdehnungskoeffizient

Wert 10-6m/(m*K)

Bei einer Temperatur von

10,9

20 – 100 °C

11,9

20 – 200 °C

12,3

20 – 300 °C

12,7

20 – 400 °C

13,0

20 – 500 °C

13,3

20 – 600 °C

13,5

20 – 700 °C

Die spezifische Wärmekapazität von 1.2344 liegt bei Raumtemperatur bei 0,46 J/kg*K.

 

Die spezifische Wärmekapazität ist eine physikalische Eigenschaft von 1.2344 und zeigt an, wieviel Wärme benötigt wird, um eine bestimmte Materialmenge um 1 Kelvin zu erwärmen.

Die temperaturabhängige Materialkonstante (spezifischer elektrischer Widerstand) können Sie der folgenden Tabelle entnehmen. Die elektrische Leitfähigkeit ist der Kehrwert des spezifischen elektrischen Widerstands.

Spezifischer elektrischer Widerstand

Wert (Ohm*mm2)/m

Bei einer Temperatur von

~ 0,543  

~ 20 °C

~ 0,638

~ 100 °C

~ 0,705

~ 200 °C

~ 0,782

~ 300 °C

~ 0,868

~ 400 °C

~ 0,960

~ 500 °C

~ 1,060

~ 600 °C

Das Verhältnis zwischen Spannung und Dehnung von Stahl wird durch das Elastizitätsmodul (Youngscher Modul) beschrieben und ist in der nachstehenden Tabelle mit den entsprechenden Werten und Temperaturen aufgeführt.

Elastizitätsmodul

Wert N/mm2

Bei einer Temperatur von

~ 210.000

~ 20 °C

~ 205.000

~ 100 °C

~ 198.000

~ 200 °C

~ 191.000 

~ 300 °C

~ 182.000

~ 400 °C

~ 173.000

~ 500 °C

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1.2344 VERFAHREN

Bei der Wärmebehandlung werden Werkstoffeigenschaften festgelegt. Daher sollte diese immer mit Bedacht durchgeführt werden. Es werden Eigenschaften wie Festigkeit, Zähigkeit, Oberflächenhärte und Temperaturbeständigkeit festgelegt, die wiederum die Lebensdauer von Bauteilen, Werkzeugen und Komponenten verlängern/verbessern können. 

 

Zur Wärmebehandlung gehören das Lösungsglühen, Weichglühen, Normalisieren, Spannungsarmglühen aber auch das Anlassen, Härten und Abschrecken oder Vergüten.

Um Oberflächenschäden zu vermeiden, sollte der 1.2344 in einer neutralen Atmosphäre geglüht werden, oder in einem geeigneten Behälter unter Verwendung neutraler Glühkohle.

 

Zum Glühen wird der 1.2344 langsam und gleichmäßig auf eine Temperatur von 750 – 800 °C erhitzt.

 

Danach wird die Temperatur pro Stunde um ca. 10 – 20 °C bis auf 600 °C gesenkt, dann kann das Material weiter an der Luft abkühlen.

Nach der Grobbearbeitung, oder bei einer umfangreichen Bearbeitung, ist ein Spannungsarmglühen beim 1.2344 erforderlich, um Verformungen durch eingebrachte Spannungen zu vermeiden. Der Werkzeugstahl wird bei einer Temperatur von 600 – 650 °C spannungsarmgeglüht.

 

Die Temperatur wird 1 – 2 Stunden in einer neutralen Atmosphäre gehalten und anschließend kontrolliert an der Luft abgekühlt. Das kontrollierte Abkühlen ist wichtig, damit keine neuen Spannungen aufgebaut werden.

Direkt nach dem Härten wird das Material langsam auf die Anlasstemperatur gebracht und dort für mindestens 1 Stunde pro 25 mm Dicke gehalten. Die Anlasstemperatur sollte mindestens 10 °C über der zu erwartende Arbeitstemperatur des Werkzeugs liegen.

Werkstücke sollten doppelt angelassen werden; ein dritter Anlassvorgang kann vorteilhaft zum Spannungsabbau für das Werkstück sein.

Das Härten von Werkzeugstahl 1.2344 verleiht diesem bessere Eigenschaften.

 

Um die Entkohlung zu kontrollieren, verwenden Sie einen Ofen mit kontrollierter Atmosphäre oder packen Sie den 1.2344 in ein inertes Material. Erhitzen Sie ihn gleichmäßig auf eine Temperatur von 1020 – 1060 °C, halten Sie die Temperatur 15 – 30 Minuten lang und schrecken das Material ab und lassen es dann direkt an.

Der 1.2344 wird in der Regel mit Luft gekühlt, obwohl er auch mit anderen Substanzen gekühlt werden kann. Bei der Wahl der Kühlmethode sollten Faktoren wie Anwendung, Form und Größe der Werkstücke berücksichtigt werden.

 

• Luft

• Öl

• Vakuum

• Warmbad

Dieses Diagramm zeigt Mikro-Veränderungen im Laufe der Zeit bei verschiedenen Temperaturen an. Diese sind bei der Wärmebehandlung wichtig, da sie Aufschluss über die optimalen Bedingungen für Prozesse wie Härten, Glühen und Normalisieren geben.

Dieses Diagramm zeigt die strukturellen Veränderungen auf Mikroebene im Laufe der Zeit bei einer konstanten Temperatur. Es zeigt, bei welcher Temperatur und nach welcher Zeit sich verschiedene Phasen, z. B. Perlit, Martensit oder Bainit, zu bilden beginnen.

1.2344 OBERFLÄCHEN-
BEHANDLUNG

1.2344 OBERFLÄCHENBEHANDLUNG

Die folgenden Angaben sind nur ein Beispiel für eine Vielzahl von Oberflächenbehandlungen für den Werkzeugstahl 1.2344. Die Wahl der Oberflächenbehandlung hängt von der Anwendung ab, für die die Werkstücke verwendet werden sollen.

Zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit und Dauerstandfestigkeit kann die Güte 1.2344 nitriert werden. Bei diesem Verfahren wird Stickstoff in die Oberfläche eingebracht, was zu einer gewissen Korrosionsbeständigkeit führt, aber auch die Notwendigkeit einer häufigen Schmierung der beweglichen Teile verringern kann.

Dieses Verfahren ist zwar für diese Güte nicht so gebräuchlich wie das Nitrieren, führt aber Kohlenstoff in die Materialoberfläche ein und verleiht ihr eine zusätzliche Oberflächenhärte mit einem zähen Kern.

Beim brünieren erhalten Werkstücke und Werkzeuge eine schwarze Mischoxidschicht die diesen einen gewissen Korrosionsschutz verleiht. Dieses Verfahren wird auch angewendet, um den Werkstücken ein ästhetisches Aussehen zu verschaffen, aber auch um Werkstücken, die dem Licht ausgesetzt sind, z.B. eine nur schwach reflektierende Oberfläche zu geben. 

Um Reibung zu verringern und die Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit zu verbessern, kann der 1.2344 durch das PVD- (Physical Vapor Deposition, deutsch: physikalische Gasphasenabscheidung) oder CVD-Verfahren (Chemical Vapor Deposition, deutsch: chemische Gasphasenabscheidung) beschichtet werden. Bei beiden Verfahren wird eine sehr dünne Materialschicht auf die Oberfläche der Werkstücke aufgebracht.

1.2344 BEARBEITUNG

Der 1.2344 kann im geglühten oder gehärteten Zustand durch Erodieren bearbeitet werden. 

Ein Anlassen nach dem Erodieren kann erforderlich sein, da die Wärme beeinflussten Zonen andere Eigenschaften als das Grundmaterial haben können. Mit den richtigen Einstellungen und unter optimalen Konditionen kann der 1.2344 Werkzeugstahl durch das Erodieren eine sehr glatte Oberfläche erhalten.

Werkzeugstahl 1.2344 behält wie andere Werkzeugstähle seine Größe am besten bei, wenn er bei der genauen Härtetemperatur abgeschreckt wird. Bei Überhitzung neigt das Material nach dem Anlassen zum Schrumpfen und sollte daher vermieden werden. 

Werkzeugstahl 1.2344 kann unter dem Gefrierpunkt behandelt werden. Anstatt das Material nach dem Härten anzulassen, wird es auf Temperaturen unter Null abgekühlt und gehalten um den Restaustenit in Martensit umzuwandeln.

 

Die Vorteile für den 1.2344 sind neben einer verfeinerten Karbid-Struktur eine erhöhte Härte und Verschleißfestigkeit, sowie eine verbesserte Maßhaltigkeit. Um mögliche neu eingebrachte Spannungen abzubauen, sollte sich an die Tiefkühlbehandlung ein Anlassen anschließen, wie oben beschrieben.

Der Werkstoff wird langsam und gleichmäßig auf eine Temperatur von 1035 – 1120 °C erhitzt. Beim Schmieden dieses Werkstoffes sollte die Temperatur nicht unter 900 °C sinken, er kann nach Bedarf wieder auf Schmiedetemperatur gebracht werden.

 

Kühlen Sie kleine und einfache Teile langsam in Kalk ab. Größere Teile sollten in einem beheizten Ofen gleichmäßig auf eine Temperatur von 790 °C abgekühlt werden, dann den Ofen ausschalten und die Teile langsam abkühlen lassen.

 

Beachten Sie, dass es sich hierbei nicht um ein Glühen handelt; das Glühen sollte nach dem Abkühlen der Schmiedeteile erfolgen.

Beim Schweißen von Werkzeugstahl können gute Ergebnisse erzielt werden, wenn die richtigen Vorkehrungen getroffen werden (erhöhte Arbeitstemperatur, Vorbereitung der Verbindung, Wahl der Schweißzusätze und des Schweißverfahrens). Wenn die Werkstücke poliert oder fotogeätzt werden, ist es notwendig, mit einem geeigneten Elektrodentyp mit passender Zusammensetzung zu arbeiten. 

1.2344
ANWENDUNGS-MÖGLICHKEITEN

1.2344
ANWENDUNGSMÖGLICHKEITEN

1.2344 Werkzeugstahl hat eine Vielzahl guter Eigenschaften, die diesen Werkzeugstahl nicht nur zu einer guten Wahl für hohe Temperaturen machen. Durch die Kombination seiner Beständigkeit gegen thermische Ermüdung und Verschleiß, kann er auch für Guss- und Extrusionswerkzeuge, sowie für Matrizen, Warmscherenmesser und Stanzwerkzeuge verwendet werden, um nur einige zu nennen. Mit seiner guten Beständigkeit gegen thermische Ermüdung, Erosion und Verschleiß ist er ideal für Kunststoffformen.

• Schmiedewerkzeuge

• Schmiedegesenke

• Warmscherenmesser

• Warmfließpresswerkzeuge

• Strangpresswerkzeuge

• Formteilpressgesenke

• Blockaufnehmer

• Druckgießwerkzeuge

• Leichtmetalldruckguss

• Pressdorne

• Pressmatrizen

• Lochdorne

• Schraubenerzeugung

• Nietenerzeugung

• Bolzenerzeugung

• Auswerfer

• Kunststoffformen

1.2344 FAZIT

Der 1.2344 hat einige Vor- und Nachteile. Obwohl er eine gewisse Korrosionsbeständigkeit aufweist, sollte er gut gepflegt werden, um Rost zu vermeiden. Die Tatsache, dass der 1.2344 die Schärfe an der Schnittkante nicht halten kann, auch wenn es seine Härte möglich macht ihn leicht nachzuschärfen, macht ihn zu keiner idealen Wahl, um daraus Messer zu fertigen.

Obwohl dieser Stahl besser für die Warmarbeit geeignet ist, kann er auch kalt bearbeitet werden. Der 1.2344 hat eine hohe Temperaturstabilität, gute Beständigkeit gegen thermische Ermüdung und eine gute Zähigkeit und Verschleißfestigkeit.

• gute Warmfestigkeit
• hohe Warmverschleißwiderstand (etwas höher als 1.2343)
• hohe Temperaturwechselbeständigkeit
• sehr gute Zähigkeit
• der Werkstoff 1.2344 ist gut erodierbar und nitrierbar
• wasserkühlbar
• brandrissunempfindlich
• Für noch bessere Zähigkeit und höchste Reinheit und Homogenität verwenden Sie 1.2344 ESU

1.2344 ALTERNATIVEN

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