HSS PM 30 – AUF EINEN BLICK
Was für ein Stahl ist HSS PM 30?
Schnellarbeitsstahl 1.3294, auch als HSS PM 30 bekannt, ist ein pulvermetallurgischer Hochleistungs-Schellarbeitsstahl, der für Kaltarbeits- und Zerspanungswerkzeuge eingesetzt werden kann. Er überzeugt durch seinen hohen Verschleißwiderstand, beste Schneidhaltigkeit, hohe Druckfestigkeit und thermische Belastbarkeit. Der Kobalt-Zusatz von ca. 8,5 % wirkt sich positiv auf die Warmfestigkeit, bzw. Warmhärte, Anlassbeständigkeit und das Elastizitätsmodul aus. Jedoch setzt der Kobalt-Zusatz die Zähigkeit und die Einhärtbarkeit geringfügig herab.
Eigenschaften
Als pulvermetallurgisch hergestellter Schnellarbeitsstahl hat der HSS PM 30 eine außergewöhnliche Härte, Verschleißfestigkeit und Zähigkeit. Diese Eigenschaften machen ihn einsetzbar in den verschiedensten Industrien. Sein feinkörniges und homogenes Gefüge machen ihn zu einer exzellenten Wahl, wenn hohe Leistungsanforderungen, lange Standzeiten, Präzision und Zuverlässigkeit benötigt werden.
• Hochleistungs-Schnellarbeitsstahl
• Pulvermetallurgische Herstellung
• Hohe Verschleißfestigkeit
• Beste Schneidhaltigkeit
• Warmfestigkeit (Warmhärte)
durch den Zusatz von ca. 8,5 % Kobalt
• Gute Anlassbeständigkeit
• Feine, homogene Mikrostruktur
Anwendungsmöglichkeiten
Durch seine hohe Härte, Zähigkeit und Temperaturbeständigkeit kann der HSS PM 30 in vielen Anwendungen und Industrien eingesetzt werden. Mit einer feinkörnigen und homogenen Mikrostruktur hat er verbesserte mechanische Eigenschaften und seine Leistung und Lebensdauer werden verbessert.
• Zerspanungswerkzeuge
• Fräser
• Gewindeschneidewerkzeuge für
schwer zerspanbare Werkstoffe
• Feinschneidwerkzeuge
• Bohrer
• Räumnadeln
• Reibahlen
• Werkzeuge für die Kaltmassivumformung
• Stanzwerkzeuge
• Tiefziehwerkzeuge
• Presswerkzeuge
HSS PM 30 RICHTWERTE
Zusammensetzung – Chemische Analyse:
| C | Cr | Mo | V | W | Co |
|---|---|---|---|---|---|
| 1,3 - 1,3 | 4,2 - 4,2 | 5,0 - 5,0 | 3,1 - 3,1 | 6,4 - 6,4 | 8,5 - 8,5 |
Chemische Bezeichnung:
PMHS6-5-3-8
Arbeitshärte:
60-66 HRC
Lieferzustand:
max. 300 HB
HSS PM 30
PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN
Zu welcher Stahlgruppe gehört HSS PM 30?
• Schnellarbeitsstahl
• Kunststoffformenstahl
• Kaltarbeitsstahl
• Warmarbeitsstahl
Ist HSS PM 30 korrosionsbeständig?
Mit einem Massenanteil von 4,2 % Chrom hat der PM 30 zwar eine gewisse Korrosionsbeständigkeit, diese reicht jedoch nicht aus, um für korrosive Umgebungen geeignet zu sein. Die Korrosionsbeständigkeit kann durch die Beschichtung des Materials, zeitlicher Begrenzung und durch gute Wartungsroutinen und Lagerungspraktiken verbessert werden.
Ist HSS PM 30 magnetisierbar?
Der 1.3294 / PM 30 ist ein ferromagnetisches Material, das magnetisierbar ist und sich für die Magnetspanntechnik eignet.
Kann HSS PM 30 kalt bearbeitet werden?
Der Schnellarbeitsstahl PM 30 hat eine gute Kombination aus hohem Verschleißwiderstand und hoher Druckfestigkeit, was diesen Werkstoff zur Kaltarbeit einsetzbar macht.
Ist HSS PM 30 verschleißbeständig?
Der HSS PM 30 erhält auf einer Skala, auf der 1 niedrig und 6 hoch ist, eine 6 für seine Verschleißbeständigkeit.
HSS PM 30 TECHNISCHE EIGENSCHAFTEN
Ist HSS PM 30 ein Messerstahl?
Der PM 30 hat einige hervorragende Eigenschaften, die sich für die Herstellung von Messern eignen. Die ausgezeichnete Verschleißfestigkeit, gute Zähigkeit, hohe Härte sowie das feine Gefüge ergeben Messer, die lange scharf bleiben und nicht ausbrechen. Allerdings sind sie nicht korrosionsbeständig, was bedeutet, dass in feuchten und sauren Umgebungen Vorsicht geboten ist. Seine Härte ist zwar ein Vorteil in Bezug auf die Schneidhaltigkeit, erschwert aber das Schärfen von PM 30 Messern und macht sie ungeeignet für Anwendungen, die extreme Flexibilität und Schlagfestigkeit erfordern.
HSS PM 30 Arbeitshärte
Die Härte von HSS PM 30 liegt bei 60 – 66 HRC.
HSS PM 30 Stahldichte
Die typische Dichte von High Speed Steel PM 30 beträgt 8,04 g/cm3 bei Zimmertemperatur.
HSS PM 30 Zugfestigkeit
PM 30 hat bei der Auslieferung eine Zugfestigkeit von ca. 995 N/mm2. Um diesen Wert zu erreichen, wird ein Zugversuch durchgeführt, der zeigt, wieviel Kraft erforderlich ist, um eine Probe zu strecken oder zu dehnen, bevor sie bricht.
HSS PM 30 Zerspanbarkeit
Auf einer Skala, auf der 1 niedrig und 6 hoch ist, erhält der 1.3294 (HSS PM 30) für seine Zerspanbarkeit eine 2.
HSS PM 30 Wärmeleitfähigkeit
Die Wärmeleitfähigkeit für den 1.3294 Schnellarbeitsstahl liegt bei einer Temperatur von 20 °C bei 24,4 W/(m*K).
Wärmeleitfähigkeit
Wert W/(m*K)
Bei einer Temperatur von
24,4
20 °C
28,0
350 °C
27,4
700 °C
HSS PM 30 Wärmeausdehnungskoeffizient
Die folgende Tabelle zeigt die Ausdehnung bzw. Kontraktion bei verschiedenen Temperaturen, was für Arbeiten bei hohen Temperaturen oder bei starken Temperaturschwankungen sehr wichtig sein kann.
Mittlerer Wärmeausdehnungskoeffizient
Wert 10-6m/(m*K)
Bei einer Temperatur von
10,9
20 – 100 °C
11,1
20 – 200 °C
11,4
20 – 300 °C
11,5
20 – 400 °C
HSS PM 30 Spezifische Wärmekapazität
Die spezifische Wärmekapazität von HSS PM 30 liegt bei 0,42 J/g*K bei Raumtemperatur. Dieser Wert zeigt an, wieviel Wärme benötigt wird, um eine bestimmte Materialmenge um 1 Kelvin zu erwärmen.
HSS PM 30 Elastizitätsmodul (e-Modul)
Das Spannungs- und Dehnungsmodul, oder das Elastizitätsmodul (Youngscher Modul), für Schnellarbeitsstahl PM 30 liegt bei 240 kN/mm2.
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HSS PM 30 VERFAHREN
HSS PM 30 Wärmebehandlung
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 und Spannungsarmglühen, aber auch das Anlassen, Härten und Abschrecken oder Vergüten.
HSS PM 30 Glühen
Erhitzen Sie das Werkstück gleichmäßig auf eine Temperatur von 850 – 900 °C, halten Sie es 2 Stunden lang und kühlen Sie es dann langsam im Ofen mit einer Geschwindigkeit von 10 °C pro Stunde auf eine Temperatur von 700 °C ab. Zum Abschluss kann das Material an der Luft weiter abkühlen.
HSS PM 30 Spannungsarmglühen
Zum Spannungsarmglühen wird PM 30 auf eine Temperatur von 600 – 700 °C erhitzt und 2 Stunden gehalten. Das Werkstück wird dann im Ofen langsam auf ca. 500 °C abgekühlt. Dann kann das Werkstück weiter an der Luft abgekühlt werden.
HSS PM 30 Härten
Es wird empfohlen, 1.3294 Stahl in einem Salzbad, einem Vakuumofen oder in einer kontrollierten Atmosphäre zu härten.
HSS PM30 gleichmäßig erst auf 450 – 500 °C und dann weiter auf 850 – 900 °C vorwärmen, dann die Temperatur auf einen Bereich von 1050 – 1180 °C erhöhen und je nach gewählter Arbeitshärte kurz halten, wobei ein Überwärmen zu vermeiden ist und das Material vor dem Entkohlen oder der Oxidation geschützt werden muss.
HSS PM 30 Abschrecken
Nach dem Härten kann der PM 30 in den folgenden Medien abgeschreckt werden:
• Luft
• Öl
• Druckgas (N2)
• Wasserbad (500 – 550 °C)
HSS PM 30 Anlassen
Der PM 30 wird 3 mal angelassen, zwischen jedem Anlassvorgang wird das Material auf Zimmertemperatur abgekühlt. Die Haltezeit ist 1 Stunde per Anlassvorgang. Wird das Material zur Kaltarbeit eingesetzt, muss die Anlasstemperatur immer 560 °C betragen, unabhängig von der Austenitisierungstemperatur.
HSS PM 30 Kontinuierliches ZTU-Diagramm
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.
HSS PM 30 OBERFLÄCHENBEHANDLUNG
HSS PM 30 OBERFLÄCHEN-
BEHANDLUNG
Jede Oberflächenbehandlung hat ihre eigenen Vorteile und sollte unter Berücksichtigung der benötigten Eigenschaften, des gewünschten Finish und/oder der Umgebung, in der das Werkstück eingesetzt werden soll, ausgewählt werden. Hier sind einige Beispiele zur Oberflächenbehandlung:
HSS PM 30 Nitrieren
Nitrieren erhöht die Oberflächenhärte und damit die Verschleißfestigkeit von Bauteilen und Werkzeugen, indem Stickstoff in die Oberfläche des Werkstoffs eingebracht wird. Dieses Verfahren erhält die Maßhaltigkeit und wird häufig für Bauteile verwendet, bei denen diese sehr wichtig ist.
HSS PM 30 Beschichten
Die Beschichtung der Werkstoffgüte PM 30 kann die Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit erhöhen und die Reibung verringern. Diese Methode wird üblicherweise für Schneidwerkzeuge oder Bohrer verwendet.
HSS PM 30 PVD- und CVD-Verfahren
Bei beiden Verfahren wird eine dünne Schutzschicht auf die Oberfläche des Materials aufgebracht, die die Härte erhöht, die Reibung verringert und die Verschleißfestigkeit verbessert.
• PVD – physikalische Gasphasenabscheidung
• CVD – chemische Gasphasenabscheidung
HSS PM 30 BEARBEITUNG
HSS PM 30 Erodieren
Als berührungsloses, auf thermischer Energie basierendes Bearbeitungsverfahren kann das Erodieren für harte Werkstoffe wie HSS PM 30 eingesetzt werden. Elektroden, Oberflächenbeschaffenheit und wärmebeeinflusste Zonen sollten berücksichtigt werden, bevor das Erodieren für den Werkstoff PM 30 eingesetzt wird.
Wärmebeeinflusste Zonen müssen nach dem Erodieren möglicherweise weiter wärmebehandelt werden, um das Gefüge im Werkstück anzugleichen. Das Erodieren kann eine raue Oberfläche mit einer Recast-Schicht hinterlassen, die durch Schleifen und Polieren entfernt werden kann.
HSS PM 30 Bearbeitungsaufmaß / Maßänderungen
Wie bei anderen Stählen kommt es auch beim PM 30 während des Erwärmens und Abkühlens zu Maßänderungen. Um Maßänderungen wie Verzug oder Verformung zu reduzieren, ist es wichtig, die Erwärmungs- und Abkühlungsraten zu kontrollieren, oder Vorrichtungen zu verwenden, die das Material fixieren. Es ist immer wichtig, diese Änderungen zu berücksichtigen, indem man eine Toleranz für das Material einräumt und kontrolliert erwärmt oder abkühlt, wenn präzise Abmessungen benötigt werden.
HSS PM 30 Schleifen
Lokale Wärme an der Oberfläche sollte beim Schleifen vermieden werden, da sie den Oberflächenzustand des Werkstücks verändern kann.
HSS PM 30 Schweißen
Der 1.3294 (PM 30) wird zum Schweißen gleichmäßig vorgewärmt um Spannungen zu reduzieren. Dadurch wird die Gefahr der Rissbildung minimiert. Ein geeignetes Schweißverfahren ermöglicht eine gute Kontrolle der Wärmezufuhr und ermöglicht präzises Arbeiten. Schweißzusätze sollten so ausgewählt werden, dass sie kompatibel mit dem Basismaterial sind und den Eigenschaften entsprechen. Um die mechanischen Eigenschaften wiederherzustellen sollten Werkstücke mit einer Wärmebehandlung nachbehandelt werden. Zum Abschluss sollte die Schweißnaht genau kontrolliert werden, um evtl. Risse oder andere Beschädigungen zu erfassen, bevor das Werkstück eingesetzt wird. Die abschließende Kontrolle garantiert die Integrität und Leistung des Werkstücks.
