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PREMIUM 1.2738 Stahl - Werkzeugstahl – 40CrMnNiMo8-6-4

€co-Präz® [€co]

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

1.2738 RICHTWERTE

Zusammensetzung – Chemische Analyse:

C Si Mn P S Cr Mo Ni
0,35 - 0,45 0,2 - 0,4 1,3 - 1,6 0,0 - 0,03 0,0 - 0,03 1,8 - 2,1 0,15 - 0,25 0,9 - 1,2

Chemische Bezeichnung:
40CrMnNiMo8-6-4

Arbeitshärte:
ca. 32 HRC (Lieferzustand vergütet) bis 50 HRC

Lieferzustand:
max. 325 HB

1.2738
PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN

Der 1.2738 (40CrMnNiMo8-6-4) ist aufgrund seiner guten Zerspanbarkeit und hervorragenden Polierbarkeit ein Kunststoffformenstahl. Das in diesem Werkzeugstahl enthaltene Nickel sorgt für eine gleichmäßigere Härte im gesamten Material.

1.2738 kann in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, da er ein gutes Gleichgewicht zwischen Härte und Zähigkeit aufweist, was ihm einen Vorteil bei der Riss- und Bruchfestigkeit verleiht, wenn er für Anwendungen mit hohen Belastungen der Oberfläche verwendet wird.

• Werkzeugstahl

• Kaltarbeitsstahl

• Kunststoffformenstahl

Um als Edelstahl eingestuft zu werden, muss das Material einen Massenanteil von mindestens 10,5 % Chrom aufweisen. 1.2738 hat einen Massenanteil von 1,8 – 2,1 % Chrom und kann daher nicht als Edelstahl eingestuft werden.

Werkzeugstahl 1.2738 verfügt über eine gewisse Korrosionsbeständigkeit. Um jedoch vollständig korrosionsbeständig zu sein, muss das Material einen Massenanteil von mindestens 10,5 % haben, den der 1.2738 mit einem Chromgehalt von 1,8 – 2,1 % nicht aufweist. 

1.2738 ist ein ferromagnetischer Stahl, der magnetisiert werden kann, aufgrund des Nickelanteils kann die Magnetisierbarkeit leicht reduziert werden. Um diesen Werkstoff zu bearbeiten kann er zum schleifen und fräsen auf Maschinen mit magnetischer Haftung gespannt werden.

Die Verschleißbeständigkeit für 1.2738 liegt auf einer Skala, wobei 1 niedrig und 6 hoch ist, bei 3.

1.2738 TECHNISCHE EIGENSCHAFTEN

1.2738 kann für die Messerherstellung verwendet werden, da er ein gutes Gleichgewicht zwischen Zähigkeit und Härte, sowie eine gute Verschleißfestigkeit aufweist und sich gut bearbeiten lässt. Messer aus 1.2738 halten Stößen stand, splittern nicht so leicht, haben eine gute Schnitthaltigkeit und können relativ gut geschärft werden. Messer aus diesem Material sollten eine zusätzliche Oberflächenbehandlung oder -beschichtung erhalten, um Rostbildung beim Einsatz in korrosiver oder nasser Umgebung zu verhindern.

Die Arbeitshärte für 1.2738 liegt im Bereich von 32 HRC (Lieferzustand vergütet) – 50 HRC). 

Typischerweise beträgt die Dichte von 1.2738 Werkzeugstahl 7,80 g/cm3 bei Raumtemperatur.

1.2738 hat eine Zugfestigkeit von ca. 1100 N/mm2 bei Lieferung. Die Zugfestigkeit gibt die maximale Belastbarkeit an. Um diese Erkenntnisse zu gewinnen, wird ein Zugversuch durchgeführt, der zeigt, wieviel Kraft erforderlich ist, um eine Probe zu strecken oder zu dehnen, bevor sie bricht.

Die Wärmeleitfähigkeit für 1.2738 liegt bei 34,5 W/(m*K) bei Raumtemperatur.

Wärmeleitfähigkeitstabelle

Wert

Bei einer Temperatur von

34,5

20 °C

33,5

350 °C

32,0

700 °C

Der Wärmeausdehnungskoeffizient gibt an, wie stark sich das Material bei einer Temperaturänderung ausdehnen oder zusammenziehen kann. Dies ist eine sehr wichtige Information, insbesondere bei der Arbeit mit hohen Temperaturen oder bei starken Temperaturschwankungen während der Anwendung.

Mittlerer Wärmeausdehnungskoeffizient

10-6m/(m*K)

Bei einer Temperatur von

11,1

20 – 100 °C

12,9

20 – 200 °C

13,4

20 – 300 °C

13,8

20 – 400 °C

14,2

20 – 500°C

14,6

20 – 600°C

14,9

20 – 700 °C

Die spezifische Wärmekapazität von Werkzeugstahl beträgt bei Raumtemperatur 0,46 J/kg*K. Dieser Wert gibt an, wieviel Wärme benötigt wird, um eine bestimmte Menge an Material um 1 Kelvin zu erwärmen.

Das Spannungs- und Dehnungsmodul oder das Elastizitätsmodul (Youngscher Modul) für Werkzeugstahl 1.2738 liegt bei 205 N/mm2.

1.2738 VERFAHREN

Da diese Stahlsorte vergütet geliefert wird, ist eine Wärmebehandlung normalerweise nicht erforderlich. Sollte eine höhere Härte oder Nachhärten erforderlich sein, befolgen Sie bitte die nachstehenden Schritte. Das Ziel der Wärmebehandlung besteht darin, die Härte und Verschleißfestigkeit zu erhöhen. Der Prozess sollte mit Sorgfalt durchgeführt werden, um keine Spannungen oder andere Mängel zu erzeugen oder wieder einzubringen.

Erhitzen Sie die Werkstücke auf eine Temperatur von 710 – 740 °C und halten Sie diese 2 – 5 Stunden lang. Die Haltezeit beträgt in der Regel etwa 1 Stunde pro 25 mm Dicke. Anschließend kühlen Sie die Stücke im Ofen langsam um 10 – 20 °C pro Stunde auf 600 °C ab. Von dort weiter an der Luft abkühlen lassen. 

Erhitzen Sie das Werkstück gleichmäßig auf eine Temperatur von 500 – 550 °C, und halten Sie es. Zum Schluss werden die Werkstücke langsam im Ofen abgekühlt. Durch langsames Abkühlen der Werkstücke kann die erneute Entstehung von Spannungen in den Werkstücken verhindert werden. Spannungsarmglühen trägt dazu bei, die Dimensionsstabilität aufrechtzuerhalten und die Werkzeugstandzeit zu verlängern.

Wählen Sie die geeignete Anlasstemperatur und erhitzen Sie das Material unmittelbar nach dem Aushärten langsam auf diese Temperatur. Halten Sie diese Temperatur eine Stunde pro 25 mm Dicke, mindestens jedoch 2 Stunden lang, auf dieser Temperatur und kühlen Sie es dann an der Luft ab.

Die Wahl der richtigen Anlasstemperatur bestimmt das Gleichgewicht zwischen Härte und Zähigkeit. Wenn eine höhere Temperatur angewendet wird, erhält das Werkstück eine größere Zähigkeit, sie verringert jedoch seine Härte.  

Das Material gleichmäßig auf eine Temperatur von 840 – 870 °C erhitzen, 15 – 30 Minuten halten, und danach abschrecken.

Als Kunststoffformenstahl kann bei dieser Güte, zur Reduzierung von Oberflächenschäden, flamm- oder induktionsgehärtet werden und es kann eine Härte von ca. 50 HRC erreicht werden.

Das Flammhärten sollte nach der Vorbearbeitung gleichmäßig erfolgen, da eine ungleichmäßige Erwärmung zu Verformungen oder Rissen führen kann.

Beim Induktionshärten handelt es sich im Vergleich zum Flammhärten um eine kontrollierte, schnellere und tiefere Härtung.

Es wird empfohlen, den 1.2738 nach dem Flamm- oder Induktionshärten anzulassen, siehe Thema “Anlassen“. Um die besten Ergebnisse zu erzielen und die Gesamtheit der angebotenen Eigenschaften zu erhalten, sollten diese Prozesse kontrolliert und ordnungsgemäß ausgeführt werden.

Das Abschrecken von Werkstoff 1.2738 wandelt Austenit zurück in Martensit um, eine sehr spröde Phase. 1.2738 sollte nach dem Abschrecken angelassen werden, um Spannungen abzubauen und die Sprödigkeit zu verringern.

• Polymer

• Öl

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.

1.2738 OBERFLÄCHENBEHANDLUNG

1.2738 OBERFLÄCHEN-
BEHANDLUNG

Nachfolgend einige Beispiele für Oberflächenbehandlungen für Werkzeugstahl 1.2738.

Der 1.2738 Werkstoff kann nitriert werden, um die Oberflächenhärte und den Widerstand gegen Verschleiß und Erosion zu erhöhen. Außerdem erhöht das Nitrieren der Oberfläche die Korrosionsbeständigkeit. Um das Material zu nitrieren, sollte das Material vorab vorbearbeitet, spannungsarmgeglüht und geschliffen werden.

Die Güte 1.2738 eignet sich zum Verchromen. Lassen Sie das Material nach der Hartverchromung bei einer Temperatur von 180 °C für ca. 4 Stunden an. Um Wasserstoffversprödung zu vermeiden, sollte das Anlassen innerhalb von 4 Stunden nach der Beschichtung erfolgen.

1.2738 weist im Lieferzustand (vergütet) eine gute Polierbarkeit auf. Es sollte darauf geachtet werden, die Werkstücke nicht mit hohem Druck zu stark zu polieren, da ein zu langes Polieren zu unerwünschten Schäden wie Verfärbungen, Orangenhaut oder Lochfraß führen kann. Auch die Vorbereitung ist sehr wichtig. Werkzeuge und Werkstücke sollten staubfrei sein und dem Werkzeug beim manuellen Polieren bzw. beim maschinellen Polieren eine Polierpaste hinzugefügt werden. Wenn das Material nicht staubfrei vorbereitet wird, können beim Polieren Partikel in die Oberfläche eindringen und zu Lochfraß und/oder Kratzern auf der Oberfläche führen. Kratzer und Lochfraß können wiederum die Eintrittspforte für Feuchtigkeit sein, was im Laufe der Zeit zu Korrosion führen kann.

1.2738 BEARBEITUNG

1.2738 ist leicht zu bearbeiten und ermöglicht eine hervorragende Oberflächenbeschaffenheit. Schnittgeschwindigkeit und Vorschub sollten aufgrund der Härte des Materials berücksichtigt und Kühlmittel verwendet werden, um Überhitzung und Werkzeugverschleiß zu reduzieren.

Beim schnellen Aufheizen und Abkühlen, Spannungsarmglühen, der Bearbeitung sowie Schweißen kann es zu Maßänderungen kommen. Diese Prozesse sollten sorgfältig kontrolliert und gleichmäßig durchgeführt werden, um Verformungen zu vermeiden.

1.2738 kann mit allen herkömmlichen Methoden geschweißt werden. Erhitzen Sie das Material auf eine Temperatur von 316 – 371 °C, lassen Sie dabei die Schweißtemperatur nicht unter 316 °C fallen. Füllstoffe sollten auf die Härte des Basismaterials abgestimmt sein. Langsam auf 100 – 150 °C abkühlen lassen. Dann eine Stunde pro 25 mm, pro Schweißnahttiefe, auf eine Temperatur von 538 °C erhitzen und dabei 566 °C nicht überschreiten, das würde zu einem Härteverlust führen. Danach sollte das Material wenn möglich 2x angelassen werden.

1.2738
ANWENDUNGSMÖGLICHKEITEN

1.2738
ANWENDUNGS-
MÖGLICHKEITEN

Seine erhöhte Härte, Verschleißfestigkeit, Kantenstabilität, gute Zerspanbarkeit und ausgezeichnete Polierbarkeit machen 1.2738 zu einer guten Wahl für Formen und Matrizen, sowie hochpräzise Werkzeuge. 1.2738 hat aufgrund seiner gleichmäßigen Festigkeit und hohen Zähigkeit eine längere Lebensdauer.

• Kunststoffformen

• Formrahmen

• Druckgussformen

• Gesenke

• Schmiedewerkzeuge

• Metallstrangwerkzeuge

• Rohrpressen

• IHU-Werkzeuge

• Formen für Stoßfänger

• Autoindustrie

• Anlagenbau

 

1.2738 FAZIT

1.2738 verfügt über eine gute Kombination von Eigenschaften, die ihm die richtige Mischung aus Härte, Zähigkeit und Zerspanbarkeit verleihen. Diese Eigenschaften machen 1.2738 zu einer hervorragenden Wahl für Formen und Präzisionswerkzeuge.

• Werkzeugstahl (vorvergütet)
• Schwerpunkt Kunststoffformenbau
• Durch Nickelzusatz bessere Durchvergütbarkeit
• Gleichmäßigere Festigkeit bei Dicken >400 mm im Vergleich zu 1.2311
• Schwefelarm
• Gut polierbar
• Narbbar
• Hartverchrombar

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1.2738 DATENBLATT

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