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T1 - Wirkung von Aluminium in Schnellarbeitsstählen

AU - Kellezi, Gert

N1 - gesperrt bis null

PY - 2016

Y1 - 2016

N2 - Schnellarbeitsstähle sind hochlegierte ledeburitische Werkzeugstähle, die vorwiegend für die Zerspanung eingesetzt werden. Durch die Kombination der karbidbildenden Legierungselemente Wolfram, Molybdän und Vanadium werden die charakteristischen Eigenschaften der Schnellarbeitsstähle, wie hoher Verschleißwiderstand, hohe (Warm-)Härte und Anlassbeständigkeit, eingestellt. Die ungünstige Preisentwicklung dieser Elemente in den letzten Jahren führte jedoch zu einer Veränderung der Legierungskonzepte und daher zur Entwicklung neuer aluminiumhaltiger Schnellarbeitsstähle. Aluminium ist kein typisches Legierungselement in Schnellarbeitsstählen. Die Wirkung von Aluminium wurde erstmals während des Zweiten Weltkrieges an der Montanuniversität Leoben erforscht. Zu dieser Zeit kam es weltweit zum enormen Verbrauch bzw. Verknappung von Molybdän und besonders von Wolfram, das nicht nur für die Herstellung von Schnellarbeitsstahl, sondern auch für die Kriegsindustrie und -ausrüstung benötigt wurde. Seinerzeit wurde versucht, diese Elemente im Schnellarbeitsstahl durch kostengünstigere zu ersetzen. Dabei wurde herausgefunden, dass ein gewisser prozentueller Anteil an Wolfram und Molybdän durch Legieren mit 0.3 bis 1.4 Masse-% Aluminium substituiert werden kann, ohne dabei an Schnittleistung zu verlieren. Grundlegende metallkundliche Untersuchungen zur Klärung dieses Verhaltens wurden jedoch kaum durchgeführt. Da Aluminium im Gegensatz zu Wolfram und Molybdän kein Karbidbildner ist, die besonderen Eigenschaften von Schnellarbeitsstahl aber zum Großteil durch die Karbidbildung erzielt werden, ist die Wirkung von Aluminium äußerst umstritten. Trotz etlicher Arbeiten auf diesem Gebiet ist unklar, wie Aluminium die Eigenschaften im Schnellarbeitsstahl beeinflussen soll. In der vorliegenden Arbeit werden drei identische Schnellarbeitsstähle untersucht, die nur im Aluminiumgehalt variiert wurden. Die metallkundlichen Untersuchungen zielen darauf ab, mittels konventioneller und modernster Untersuchungsmethoden die Wirkung von Aluminium im Schnellarbeitsstahl zu klären.

AB - Schnellarbeitsstähle sind hochlegierte ledeburitische Werkzeugstähle, die vorwiegend für die Zerspanung eingesetzt werden. Durch die Kombination der karbidbildenden Legierungselemente Wolfram, Molybdän und Vanadium werden die charakteristischen Eigenschaften der Schnellarbeitsstähle, wie hoher Verschleißwiderstand, hohe (Warm-)Härte und Anlassbeständigkeit, eingestellt. Die ungünstige Preisentwicklung dieser Elemente in den letzten Jahren führte jedoch zu einer Veränderung der Legierungskonzepte und daher zur Entwicklung neuer aluminiumhaltiger Schnellarbeitsstähle. Aluminium ist kein typisches Legierungselement in Schnellarbeitsstählen. Die Wirkung von Aluminium wurde erstmals während des Zweiten Weltkrieges an der Montanuniversität Leoben erforscht. Zu dieser Zeit kam es weltweit zum enormen Verbrauch bzw. Verknappung von Molybdän und besonders von Wolfram, das nicht nur für die Herstellung von Schnellarbeitsstahl, sondern auch für die Kriegsindustrie und -ausrüstung benötigt wurde. Seinerzeit wurde versucht, diese Elemente im Schnellarbeitsstahl durch kostengünstigere zu ersetzen. Dabei wurde herausgefunden, dass ein gewisser prozentueller Anteil an Wolfram und Molybdän durch Legieren mit 0.3 bis 1.4 Masse-% Aluminium substituiert werden kann, ohne dabei an Schnittleistung zu verlieren. Grundlegende metallkundliche Untersuchungen zur Klärung dieses Verhaltens wurden jedoch kaum durchgeführt. Da Aluminium im Gegensatz zu Wolfram und Molybdän kein Karbidbildner ist, die besonderen Eigenschaften von Schnellarbeitsstahl aber zum Großteil durch die Karbidbildung erzielt werden, ist die Wirkung von Aluminium äußerst umstritten. Trotz etlicher Arbeiten auf diesem Gebiet ist unklar, wie Aluminium die Eigenschaften im Schnellarbeitsstahl beeinflussen soll. In der vorliegenden Arbeit werden drei identische Schnellarbeitsstähle untersucht, die nur im Aluminiumgehalt variiert wurden. Die metallkundlichen Untersuchungen zielen darauf ab, mittels konventioneller und modernster Untersuchungsmethoden die Wirkung von Aluminium im Schnellarbeitsstahl zu klären.

KW - Schnellarbeitsstahl

KW - HSS

KW - Werkzeugstahl

KW - Aluminium

KW - Karbide

KW - Zerspanung

KW - Verschleiß

KW - Warmhärte

KW - Anlassbeständigkeit

KW - High-speed Steel

KW - HSS

KW - Tool Steel

KW - Aluminium

KW - Carbides

KW - Metal cutting

KW - Wear

KW - Hot hardness

KW - Temper resistance

M3 - Dissertation

ER -