Leitfaden zu gängigen Werkzeugstahlsorten: Eigenschaften, Verwendung, Vergleich

Echter Werkzeugstahl ist eine speziell formulierte Stahllegierung. Diese Legierungen behalten selbst unter extremer mechanischer Belastung und hohen Temperaturen ihre hohe Härte, Festigkeit und Verschleißfestigkeit und sind speziell für die Fertigung und Metallverarbeitung konzipiert. Die alltäglichen Hämmer, Feilen und Meißel, die wir in unserem täglichen Leben verwenden, sind nicht aus echtem Werkzeugstahl gefertigt. 

Die Welt der Werkzeugstähle ist vielfältig. Als Werkzeugstahllieferant mit über einem Jahrzehnt Produktionserfahrung stellt Ihnen die SteelPro Group gängige Werkzeugstahlsorten vor und hilft Ihnen, dieses Material wirklich zu verstehen.

Gängige Werkzeugstahltypen

Wasserhärtender Werkzeugstahl (W-Serie)

Diese Stähle sind kostengünstig und werden durch Abschrecken in Wasser gehärtet. Sie bieten eine mäßige Härte, sind jedoch im Vergleich zu höher legierten Stählen nur begrenzt verschleiß-, hitze- und korrosionsbeständig.

Anwendungen: Wird häufig für Allzweckwerkzeuge verwendet, wie z. B. Handwerkzeuge, Schneidwerkzeuge mit geringer bis mittlerer Beanspruchung und Meißel.

Kaltarbeitsstahl (O-, A-, D-Reihe)

Diese Stähle werden in Öl oder Luft gehärtet und bieten eine hervorragende Verschleißfestigkeit und hohe Härtebeständigkeit bei niedrigen Temperaturen. Sie enthalten Legierungselemente wie Chrom, Vanadium und Molybdän, um die Zähigkeit und Verschleißfestigkeit zu verbessern.

• O-Serie: Bietet gute Zähigkeit und Bearbeitbarkeit, geeignet für Anwendungen mit mäßigem Verschleiß.
• A-Serie: Bietet verbesserte Verschleißfestigkeit bei hoher Stabilität im Einsatz.
• D-Serie: Hervorragende Verschleißfestigkeit und Härtebeständigkeit, ideal für Druckguss- und Stanzwerkzeuge.

Anwendungen: Gut geeignet für Werkzeuge, die mäßiger Beanspruchung und Abnutzung ausgesetzt sind, einschließlich Stempel, Matrizen, Scherklingen und Stanzwerkzeuge.

Warmarbeitsstahl (H-Serie)

Diese Stähle sind so formuliert, dass sie ihre Härte auch bei hohen Temperaturen beibehalten. Sie werden häufig mit Chrom, Molybdän und Wolfram legiert, um die Beständigkeit gegen Wärmeverformung zu verbessern. Sie können je nach spezifischer Güte mit Luft oder Öl gehärtet werden.

Anwendungen: Wird häufig beim Druckguss, bei Extrusionswerkzeugen und bei Warmschmiedeprozessen verwendet, bei denen hohe Betriebstemperaturen die Norm sind.

Schnellarbeitsstahl (T-Serie)

Diese Stähle enthalten große Mengen an Wolfram, Molybdän und Vanadium, wodurch sie auch bei sehr hohen Temperaturen ihre Härte behalten. Sie sind speziell für Schneidwerkzeuge und Maschinen konzipiert, die bei hohen Geschwindigkeiten und Temperaturen arbeiten.

Anwendungen: Ideal für Bohrer, Fräser und andere Hochgeschwindigkeits-Schneidwerkzeuge.

Stoßfester Werkzeugstahl (S-Serie)

Entwickelt, um schnelle Stöße und Erschütterungen zu absorbieren und auszuhalten, ohne zu brechen oder zu zersplittern. Sie enthalten normalerweise Nickel und Chrom, um die Robustheit und Stoßfestigkeit zu erhöhen.

Anwendungen: Wird für Werkzeuge verwendet, die plötzlichen oder zyklischen Stößen standhalten müssen, wie etwa Hämmer, Meißel und Schlagwerkzeuge.

Vergleich gängiger Werkzeugstahlsorten

In der folgenden Tabelle sind die wesentlichen Eigenschaften mehrerer weit verbreiteter Werkzeugstahlsorten aufgeführt und können so verschiedene Materialien besser vergleichen.

Wichtige Eigenschaften gängiger Werkzeugstahlsorten

W1 (Wasserhärtender Werkzeugstahl)

W1-Werkzeugstahl lässt sich leicht härten und wird für Allzweckwerkzeuge verwendet. Er enthält einen erheblichen Anteil Kohlenstoff, was seine Härte erhöht, neigt jedoch im Vergleich zu anderen Sorten stärker zur Sprödigkeit.

Anwendungen: Ideal für einfache, wenig beanspruchte Werkzeuge wie Meißel, Locher und Schneidwerkzeuge für leichte Anwendungen.

O1 (Ölhärtender Werkzeugstahl)

O1 ist ein äußerst anpassungsfähiger Werkzeugstahl. Er bietet eine günstige Kombination aus Härte und Zähigkeit sowie eine hervorragende Bearbeitbarkeit. Er wird häufig in Werkzeugen verwendet, die eine mäßige Abriebfestigkeit und allgemeine mechanische Eigenschaften erfordern.

Anwendungen: Wird häufig in Schneidwerkzeugen, Matrizen, Stempeln und Scherklingen verwendet.

A2 (Lufthärtender Werkzeugstahl)

A2-Werkzeugstahl ist lufthärtbar und bietet ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Zähigkeit und Verschleißfestigkeit. Bei der Wärmebehandlung verformt er sich nur minimal, was ihn perfekt für komplizierte Werkzeuge macht.

Anwendungen: Matrizen, Stempel und Werkzeuge erfordern eine Kombination aus Robustheit und Verschleißfestigkeit.

D2 (Kaltarbeitsstahl)

D2 ist aufgrund seines hohen Kohlenstoff- und Chromgehalts für seine überlegene Verschleißfestigkeit bekannt. Es ist extrem hart, aber im Vergleich zu A2 spröder. D2 hat eine hohe Abriebfestigkeit und ist daher ideal für Schneidwerkzeuge.

Anwendungen: Wird für Werkzeuge mit hohem Verschleiß wie Stanzstempel, Matrizen und Schneidwerkzeuge verwendet.

H13 (Warmarbeitsstahl)

H13 bietet eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen thermische Ermüdung und hohe Temperaturen. Es behält seine Härte und Zähigkeit auch bei erhöhten Temperaturen und ist daher ideal für Warmbearbeitungsanwendungen.

Anwendungen: Häufig bei Warmumformungsanwendungen, wie etwa bei Gesenken zum Schmieden, Extrusionsgesenken und Kunststoffformen.

M2 (Schnellarbeitsstahl)

M2 ist ein Werkzeugstahl, der seine Härte und Verschleißfestigkeit auch bei höheren Temperaturen beibehält. Er ist dafür bekannt, dass er im Vergleich zu anderen Werkzeugstählen seine Schneidleistung auch bei höheren Geschwindigkeiten beibehält.

Anwendungen: Wird häufig für Hochgeschwindigkeitsschneidwerkzeuge wie Bohrer, Gewindebohrer, Fräser und Reibahlen verwendet.

M42 (Schnellarbeitsstahl)

M42 ist ein kobaltlegierter Schnellarbeitsstahl, der eine überragende Verschleißfestigkeit und Zähigkeit bietet, insbesondere bei hohen Schnittgeschwindigkeiten. Sein hoher Kobaltgehalt verbessert seine Leistung in Hochtemperaturumgebungen.

Anwendungen: Ideal für Hochleistungsschneidwerkzeuge, einschließlich Sägeblätter, Bohrer und Fräser.

Wie wählen Sie die ideale Werkzeugstahlsorte für Ihr Projekt aus?

Als erfahrener Metallurge bei der SteelPro Group habe ich zahlreichen Kunden geholfen, den komplexen Prozess der Auswahl des richtigen Werkzeugstahls für ihre Anforderungen zu meistern. Lassen Sie mich Ihnen einige Expertenratschläge geben, die Ihnen dabei helfen, eine fundierte Wahl für Ihr Projekt zu treffen:

Betriebstemperatur auswerten

Wenn Ihr Werkzeug in Umgebungen mit hohen Temperaturen eingesetzt wird, sollten Sie sich auf Warmarbeitsstähle wie H13 konzentrieren. Für Anwendungen bei Raumtemperatur sind Kaltarbeitsstähle wie D2 oder O1 möglicherweise besser geeignet.

Bewerten Sie den Bedarf an Verschleißfestigkeit

Bei Anwendungen mit abrasiven Materialien oder wiederholter Reibung sollten Sie Stähle mit hoher Verschleißfestigkeit bevorzugen. Die Güten D2 und M2 eignen sich hierfür hervorragend.

Berücksichtigen Sie die Robustheitsanforderungen

Wenn Ihr Werkzeug Stoßbelastungen oder plötzlichen Belastungen ausgesetzt ist, sollten Sie stoßfeste Sorten wie S7 in Betracht ziehen. Diese Stähle bieten überlegene Zähigkeit ohne Einbußen bei der Härte.

Berücksichtigen Sie die Bearbeitbarkeit

Denken Sie daran, dass die Bearbeitung mancher Hochleistungsstähle schwierig sein kann. Wenn Ihr Projekt komplizierte Formen oder feine Details erfordert, sollten Sie Güten wie O1 oder A2 in Betracht ziehen, die sich gut bearbeiten lassen.

Leistung und Kosten im Gleichgewicht

Auch wenn es verlockend ist, sich für den leistungsstärksten Stahl zu entscheiden, ist es wichtig, Leistung und Kosteneffizienz in Einklang zu bringen. 

Manchmal kann ein Stahl mittlerer Güteklasse eine angemessene Leistung zu einem vernünftigeren Preis bieten. Ein hochwertigerer Stahl hat zwar höhere Anschaffungskosten, kann aber erhebliche Einsparungen in Bezug auf die Werkzeuglebensdauer und geringere Ausfallzeiten bieten.

Konsultieren Sie Experten

Jedes Projekt ist einzigartig. Zögern Sie nicht, sich an Werkzeugstahlexperten wie unser Team bei der SteelPro Group zu wenden. Wir bieten Ihnen maßgeschneiderte Beratung und maßgeschneiderte Lösungen, die Ihren Anforderungen entsprechen.

Wählen Sie mit unserer Hilfe die richtigen Werkzeugstahlsorten 

Bei SteelPro Group bieten wir eine breite Palette an Werkzeugstahlprodukten, die auf Ihre spezifischen Anforderungen zugeschnitten sind. Unser Expertenteam hilft Ihnen bei der Auswahl des perfekten Materials für Ihr Projekt – egal, ob Sie Schneidwerkzeuge, Matrizen oder kundenspezifische Komponenten herstellen. Lassen Sie sich von SteelPro Group dabei unterstützen, mit der richtigen Werkzeugstahlsorte außergewöhnliche Leistung und Haltbarkeit zu erzielen.