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A11 Werkzeugstahl | A11 PM Werkzeugstahl: Merkmale, Eigenschaften und Anwendungen
- John
Was ist A11-Stahl?
AISI A11 ist ein kohlenstoff- und vanadiumreicher Kaltarbeitsstahl für Verschleißanwendungen. Er verfügt über eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit, Druckfestigkeit und hohe thermische Stabilität und wird hauptsächlich in Kaltformwerkzeugen und -formen eingesetzt.
Egal, ob Sie unter schwerer Belastung oder hohen Temperaturen arbeiten, der A11-Stahl von SteelPro sorgt dafür, dass Ihre Werkzeuge langfristig scharf bleiben und eine gleichbleibende Leistung erbringen.
Was ist A11 PM-Werkzeugstahl?
A11 PM (Pulvermetallurgie) Werkzeugstahl ist eine Version von A11, die im Pulvermetallurgieverfahren hergestellt wird. Dieses Verfahren führt zu einer feineren Mikrostruktur und einer gleichmäßigeren Verteilung der Legierungselemente, wodurch A11 PM im Vergleich zu normalem A11 eine verbesserte Verschleißfestigkeit, Zähigkeit und Dimensionsstabilität aufweist. A11 PM wird häufig in Hochleistungswerkzeuganwendungen verwendet, bei denen eine längere Werkzeuglebensdauer und höhere Präzision erforderlich sind.
Durch die Optimierung des Prozesses haben wir die Widerstandsfähigkeit des A11 PM gegenüber Stoßbelastungen und rauen Arbeitsbedingungen verbessert. Das bedeutet für Sie eine zuverlässigere Leistung und geringere Wartungskosten.
A11-Werkzeugstahl vs. A11 PM-Werkzeugstahl: Eigenschaften
Eigenschaften von A11-Werkzeugstahl
- Hohe Härte: Der A11-Werkzeugstahl von SteelPro wird auf HRC 62–65 wärmebehandelt und bietet hervorragende Verschleißfestigkeit bei hohen Schnittkräften.
- Gute Verschleißfestigkeit: Karbide erhöhen die Verschleißfestigkeit und sorgen für scharfe Schneidkanten.
- Hervorragende Rothärte: Behält die hohe Härte bei hohen Temperaturen bei, geeignet für Hochgeschwindigkeitsschneiden.
- Gute Härtbarkeit: A11 von SteelPro erreicht eine gleichmäßige Härtung, verlängert die Lebensdauer des Werkzeugs und verbessert die Konsistenz über verschiedene Werkzeuggrößen hinweg.
- Bearbeitbarkeit: Trotz seiner hohen Härte lässt sich SteelPro A11 durch Schleifen leicht bearbeiten und bietet Flexibilität für verschiedene Werkzeugprozesse.
Eigenschaften des Werkzeugstahls A11 PM
- Hohe Härte: Es kann HRC64–67 erreichen und ist zum Schneiden von Materialien mit höherer Härte geeignet.
- Gute Verschleißfestigkeit: Hartmetalle bieten eine hohe Verschleißfestigkeit und reduzieren die Austauschkosten.
- Hervorragende Warmhärte: Behält eine hohe Härte bei 500–600 °C bei, geeignet für Hochgeschwindigkeitsschneiden.
- Gute Härtbarkeit: Legierungselemente sorgen für gleichmäßige Härtung, geeignet für Werkzeuge verschiedener Größen.
- Gute Zähigkeit: Es verfügt über eine gute Zähigkeit und kann Stoßbelastungen standhalten, ohne leicht zu brechen.
Werkstoffeigenschaften von A11-Werkzeugstahl im Vergleich zu Werkstoffeigenschaften von A11-PM
Chemische Zusammensetzung
A11 und A11 PM haben ähnliche chemische Zusammensetzungen, aber das Pulvermetallurgieverfahren bei A11 PM sorgt für eine feinere und gleichmäßigere Verteilung dieser Elemente.
| Element | A11 Werkzeugstahl | A11 PM Werkzeugstahl |
| Kohlenstoff (C) | 2.4% – 2.5% | 2.45% |
| Chrom (Cr) | 4.75% – 5.75% | 5.25% |
| Vanadium (V) | 9.25% – 10.25% | 9.75% |
| Molybdän (Mo) | 1.1% – 1.5% | 1.30% |
| Mangan (Mn) | 0.35% – 0.6% | 0.50% |
| Silizium (Si) | 0.75% – 1.1% | 0.90% |
| Schwefel (S) | 0.050% – 0.090% | 0.07% |
| Eisen (Fe) | 78.21% – 81.35% | 78% – 81.4% |
| Phosphor (P) | ≤0,030% | ≤0,030% |
| Wolfram (W) | ≤0,50% | ≤0,50% |
Mechanische Eigenschaften
| Eigentum | A11 Werkzeugstahl | A11 PM Werkzeugstahl |
| Zugfestigkeit | 5205 MPa (754900 psi) | 5205 MPa (754900 psi) |
| Streckgrenze | Nicht angegeben | Verbessert durch PM-Verarbeitung |
| Härte (Rockwell C) | 59 HRC | 61 HRC (nach Wärmebehandlung) |
| Härte (Brinell) | 248 – 269 (geglüht/gehärtet) | 255 – 277 (geglüht) |
| Elastizitätsmodul | 200 GPa (29.000 ksi) | 221 GPa (32.100 ksi) |
| Izod-Schlagzäh (ungekerbt) | 39,3 J (29 ft.lb) | 39,3 J (29 ft.lb) |
| Abrieb | 12 (Verschleißfestigkeit) | 12 (Verschleißfestigkeit) |
| Druckfestigkeit | Hoch | Höher durch feinere Mikrostruktur |
Physikalische Eigenschaften
Der A11 PM-Werkzeugstahl von SteelPro ist für die Hochleistungsbearbeitung konzipiert und bietet bei kritischen Anwendungen deutliche Vorteile gegenüber herkömmlichem A11 PM.
| Eigentum | A11 Werkzeugstahl | A11 PM Werkzeugstahl |
| Dichte | 7,39 g/cm³ (0,267 lb/in³) | 7,42 g/cm³ (0,2681 lb/in³) |
| Schmelzpunkt | 1450°C – 1510°C (2642°F – 2750°F) | 1450°C – 1510°C (2642°F – 2750°F) |
| Wärmeleitfähigkeit | 20,39 W/m²K bei 20 °C (68 °F) | 26 W/m²K bei 20 °C (68 °F) |
| Spezifische Wärmekapazität | 0,460 J/g·°C (0,110 BTU/lb·°F) | 0,460 J/g·°C (0,110 BTU/lb·°F) |
| Thermische Ausdehnung | 10,72 µm/m·°C (bei 20 – 93°C) | 10,7 µm/m·°C (bei 20 – 93°C) |
| 11,1 µm/m·°C (bei 20 – 260°C) | 11,1 µm/m·°C (bei 20 – 260°C) | |
| 11,8 µm/m·°C (bei 20 – 427°C) | 11,8 µm/m·°C (bei 20 – 427°C) | |
| 12,3 µm/m·°C (@ 20 – 593°C) | 12,3 µm/m·°C (@ 20 – 593°C) |
Bearbeitung von A11-Werkzeugstahl und A11-PM-Werkzeugstahl
A11 Werkzeugstahl Wärmebehandlung
Unser A11-Werkzeugstahl ist für seine hervorragende Verschleißfestigkeit und Zähigkeit bekannt, seine Bearbeitung kann jedoch aufgrund seiner Härte nach der Wärmebehandlung eine gewisse Herausforderung darstellen. So handhaben wir den Prozess:
- Vorheizen: Auf 1500 °F (820 °C) und anschließend auf 1800 °F – 1850 °F (980 °C – 1010 °C) erhitzen, um eine gleichmäßige Erwärmung sicherzustellen und die thermische Belastung zu verringern.
- Austenitisieren: 30–45 Minuten lang auf 1010–1175 °C (1850–2150 °F) erhitzen, um die Mikrostruktur in Austenit umzuwandeln.
- Abschrecken: In Salz, Öl oder Atmosphäre auf 1000°F – 1100°F (540°C – 595°C) abschrecken und an der Luft auf unter 125°F (50°C) abkühlen.
- Anlassen: 2 Stunden lang bei 1000 °F – 1100 °F (540 °C – 593 °C) anlassen, mindestens 2 Zyklen.
- Spannungsabbau: Erhitzen Sie auf 1150 °C – 1250 °C (621 °F – 677 °F) und kühlen Sie langsam ab, um die Spannungen bei der Bearbeitung abzubauen. A11-Werkzeugstahl hat im geglühten Zustand eine Zerspanbarkeitsbewertung von 35-40%. Aufgrund seiner Härte nach der Wärmebehandlung kann die Bearbeitung eine Herausforderung sein und kann Hartmetallwerkzeuge oder andere Hochleistungswerkzeugmaterialien erfordern.
Sonstige Bearbeitungen
- Schweißen: Obwohl das Schweißen von A11 aufgrund seiner feinkörnigen Struktur nicht ideal ist, ist es mit der richtigen Vorbereitung möglich. Wir wärmen auf 1000°F – 1100°F (540°C – 595°C) vor, verwenden lufthärtendes Füllmaterial und temperieren nach dem Schweißen bei 1550°F (845°C).
- Oberflächenbehandlung: Zur Verbesserung der Leistung verwenden wir Nitrieren (für die Härte), TiN-Beschichtung (zur Verringerung der Reibung) und Dampftempern (zur Spannungslinderung).
Überlegungen: Für optimale Ergebnisse empfehlen wir langsamere Bearbeitungsgeschwindigkeiten und höhere Vorschubraten, um den Verschleiß zu begrenzen und die Lebensdauer des Werkzeugs zu verlängern.
A11 PM Werkzeugstahl - Wärmebehandlung
A11 PM bietet dank seines Pulvermetallurgieverfahrens überlegene Eigenschaften für Hochleistungswerkzeuge. So optimieren wir die Bearbeitung:
- Vorheizen: Zuerst auf 1500°F – 1550°F (820°C – 845°C) vorheizen, dann auf 1800°F – 1850°F (1010°C – 1040°C).
- Austenitisieren: 30–45 Minuten lang auf 1010–1175 °C (1850–2150 °F) erhitzen, optimal bei 1120 °C (2050 °F) für RC 60–62.
- Abschrecken: In Salz, Öl oder Atmosphäre auf 1000 °F – 1100 °F (540 °C – 595 °C) abschrecken, dann luftkühlen oder mit der Hand erwärmen.
- Anlassen: Anlassen bei 1000 °F (540 °C) für 2 Stunden, mindestens 2 Zyklen, dreifaches Anlassen bei Austenitisierung bei 2000 °F (1095 °C).
- Spannungsabbau: Geglühtes Material: auf 1100 °F – 1300 °F (595 °C – 740 °C) erhitzen. Gehärtetes Material: auf 25 °F unter die ursprüngliche Anlasstemperatur erhitzen.
- Kryogene Behandlung: Wird nach dem Anlassen angewendet, um die Maßstabilität durch Umwandlung von Restaustenit in Martensit zu verbessern.
Sonstige Bearbeitungen
- Schweißen: Das Schweißen von A11 PM ist ebenfalls anspruchsvoll, aber durch Vorwärmen auf 1000 °F (540 °C), Verwenden eines lufthärtenden Füllmaterials und Wärmebehandlung nach dem Schweißen bei 1550 °F (845 °C) machbar.
- Oberflächenbehandlung: Für A11 PM empfehlen wir Nitrieren für eine gleichmäßige harte Schicht, TiN-Beschichtung zur Verringerung der Reibung und kryogene Behandlung zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit.
Überlegungen: A11 PM kann im Vergleich zu A11 bei geringerem Werkzeugverschleiß mit höheren Geschwindigkeiten bearbeitet werden und stellt daher eine effizientere Wahl für Hochleistungswerkzeuganwendungen dar.
Anwendungen für A11-Werkzeugstahl und A11 PM-Werkzeugstahl
A11 Werkzeugstahl Anwendungen
Der A11-Werkzeugstahl der SteelPro Group liefert hervorragende Ergebnisse in Branchen, in denen Langlebigkeit und Zuverlässigkeit gefragt sind. Zu den üblichen Verwendungszwecken gehören:
- Kaltarbeitswerkzeuge: SteelPros A11 eignet sich hervorragend für Stanz-, Form- und Lochwerkzeuge, bietet eine hohe Belastbarkeit und lang anhaltende Leistung und reduziert so Ausfallzeiten.
- Kunststoff-Spritzgussformen: A11 ist ideal für Spritzgussformen mit großen Stückzahlen, da es kontinuierlichen Formzyklen standhält und den Werkzeugverschleiß minimiert.
- Kaltfließpressmatrizen: Ein bewährtes Material für hochfeste, verschleißfeste Kaltfließpressmatrizen in der Automobil- und Luftfahrtindustrie.
- Trimmwerkzeuge und Scherklingen: A11 ermöglicht präzises Schneiden und Formen in Trimmwerkzeugen und Scherklingen und gewährleistet Genauigkeit und Zuverlässigkeit.
- Pulververdichtungswerkzeuge: A11 eignet sich perfekt für Pulververdichtungswerkzeuge und bietet Härte und Stabilität unter hohem Druck.
- Verschleißeinsätze: Aufgrund seiner hervorragenden Verschleißfestigkeit ist A11 die erste Wahl für Verschleißeinsätze und reduziert Werkzeugwechsel und Ausfallzeiten.
A11 PM Werkzeugstahl Anwendungen
Bei SteelPro Group verwenden wir A11 PM-Werkzeugstahl, um die Anforderungen von Branchen zu erfüllen, die extreme Haltbarkeit und Präzision erfordern. Zu den üblichen Anwendungen gehören:
- Schneidwerkzeuge: Die hervorragende Zähigkeit und Verschleißfestigkeit von A11 PM verlängern die Werkzeuglebensdauer und verbessern die Schneidleistung, insbesondere bei der Bearbeitung harter Materialien wie Edelstahl und Werkzeugstählen.
- Hochleistungsformen: A11 PM ist ideal für hochpräzise Anwendungen wie Kunststoffspritzguss- und Druckgussformen, da es die Maßstabilität und Genauigkeit verbessert.
- Hochgeschwindigkeitsbearbeitung: Werkzeuge aus A11 PM sind für das Hochgeschwindigkeitsschneiden ausgelegt und bieten Festigkeit und Stabilität für Schwerstarbeit bei gleichzeitiger Reduzierung der Wartungs- und Austauschkosten.
- Werkzeuge für Kaltarbeit: Dank seiner überragenden Verschleißfestigkeit und Zähigkeit eignet sich A11 PM hervorragend für extreme Kaltarbeitsanwendungen wie Kaltumformung und Extrusionswerkzeuge und hält hohem Druck und Verschleiß stand.
- Extrusions- und Stanzwerkzeuge: A11 PM bietet außergewöhnliche Haltbarkeit und Präzision beim Extrudieren und Stanzen und gewährleistet eine lange Werkzeuglebensdauer und minimale Ausfallzeiten in anspruchsvollen Produktionsumgebungen.
- Hochleistungs-Schneidklingen: A11 PM ist die erste Wahl für Schneidklingen, die unter Bedingungen mit hoher Belastung und hohem Verschleiß eingesetzt werden, wie beispielsweise in Stahlwerken und im Automobilbau.
A2 vs. A11 Werkzeugstahl
Bei beiden handelt es sich um Kaltarbeitsstähle, es gibt jedoch bemerkenswerte Unterschiede:
A2 Werkzeugstahl: Bekannt für seine gute Verschleißfestigkeit, A2 Stahl wird häufig in Werkzeugen verwendet, die mäßigem Verschleiß ausgesetzt sind. Es wird luftgehärtet, weist jedoch nicht den hohen Vanadiumgehalt von A11 auf, was seine Zähigkeit einschränkt.
A11 Werkzeugstahl: A11 weist aufgrund seines hohen Vanadiumgehalts eine überlegene Verschleißfestigkeit und Zähigkeit auf und eignet sich daher ideal für anspruchsvollere Anwendungen, insbesondere bei Kaltumformungs- und Werkzeuganwendungen.
A11 Werkzeugstahl Lieferant und Hersteller
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