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AISI A7 Werkzeugstahl: Eigenschaften, Wärmebehandlung, Verwendung, Schlüsseldaten
- John
Eine Gruppe von Werkzeugstählen sind lufthärtende, mittellegierte Kaltarbeitsstähle mit hohem Kohlenstoffgehalt (0,5%-2%). Diese Stähle sind für ihre außergewöhnliche Härte, Verschleißfestigkeit und ihre Fähigkeit bekannt, Rissbildung oder Verformung während des Abschreckprozesses zu widerstehen.
In diesem Artikel geht es um A7-Werkzeugstahl und seine Eigenschaften, Wärmebehandlung, Anwendungen und verfügbaren Produktformen.
Was ist A7-Werkzeugstahl?
A7-Werkzeugstahl ist ein kohlenstoffreicher, luftgehärteter Kaltarbeitsstahl, der für seine hervorragende Abriebfestigkeit und außergewöhnliche Maßhaltigkeit bekannt ist. Er besteht aus Kobalt, Chrom, Vanadium und Molybdän und bildet harte Vanadiumkarbidpartikel, die Abrieb und Gleitkontakt widerstehen. A7 hat im Vergleich zu anderen Werkzeugstählen eine geringere Zähigkeit. Er wird häufig in Kaltformwerkzeugen, Extrusionswerkzeugen, Stempeln und Schmiedewerkzeugen verwendet und weist nach der Wärmebehandlung einen typischen Härtebereich von 50 bis 65 HRC auf.
SteelPro Group bietet A7-Werkzeugstahlprodukte an, die UNS T30107 entsprechen und den ASTM A681-Standards entsprechen. Diese Produkte sind in Stangen, Platten, Rundstäben und Blechen erhältlich und erfüllen vielfältige industrielle Anforderungen. Auf Anfrage sind auch Sondergrößen und geschmiedete Formen erhältlich.
Chemische Zusammensetzung von A7-Werkzeugstahl
A7-Werkzeugstahl zeichnet sich durch eine kohlenstoffreiche, hochlegierte Zusammensetzung aus, die für außergewöhnliche Härte und Verschleißfestigkeit ausgelegt ist. Die Zugabe von Vanadium und Wolfram verbessert die Schnitthaltigkeit, während kontrollierte Mengen an Mangan und Silizium die Zähigkeit und Bearbeitbarkeit verbessern.
In der folgenden Tabelle ist die chemische Zusammensetzung von A7-Werkzeugstahl aufgeführt.
| Element | Zusammensetzung (%) |
| Kohlenstoff (C) | 2.0 – 2.85 |
| Chrom (Cr) | 5.38 |
| Eisen (Fe) | 84 |
| Mangan (Mn) | ≤ 0.80 |
| Molybdän (Mo) | 1.15 |
| Phosphor (P) | ≤ 0.030 |
| Silizium (Si) | ≤ 0.50 |
| Schwefel (S) | ≤ 0.030 |
| Wolfram (W) | 1,optional |
| Vanadium (V) | 4.53 |
Mechanische Eigenschaften von A7-Werkzeugstahl
A7-Werkzeugstahl bietet ein ausgewogenes Verhältnis von Härte und Steifheit und bietet eine gute Verschleißfestigkeit, erfordert jedoch aufgrund seines Härtebereichs eine sorgfältige Bearbeitung. Seine Elastizität und Scherfestigkeit sorgen für Zuverlässigkeit unter Belastung.
Die wichtigsten mechanischen Eigenschaften sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst.
| Eigentum | Metrischer Wert | Imperialer Wert |
| Härte, Rockwell C | 58.0 – 66.0 | 58.0 – 66.0 |
| Bearbeitbarkeit | 65% | 65% |
| Poissonzahl | 0.27 – 0.30 | 0.27 – 0.30 |
| Schermodul | 80,0 GPa | 11.600 ksi |
| Kompressionsmodul | 140 GPa | 20.300 ksi |
| Elastischer Modul | 190 - 210 GPa | 27.557 – 30.457 ksi |
Physikalische Eigenschaften von A7-Werkzeugstahl
A7-Werkzeugstahl weist eine ausgezeichnete physikalische Stabilität mit hoher Dichte und mäßiger Wärmeausdehnung auf und gewährleistet so eine zuverlässige Leistung bei unterschiedlichen Temperaturen. Seine Wärmeleitfähigkeit und spezifische Wärmekapazität unterstützen ein effizientes Wärmemanagement.
Die folgende Tabelle bietet einen Überblick über die wesentlichen physikalischen Eigenschaften.
| Eigentum | Metrischer Wert | Imperialer Wert |
| Dichte | 7,66 g/cm³ | 0,277 lb/in³ |
| Schmelzpunkt | 1427°C | 2600°F |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 12,4 µm/m·°C | 6,89 µZoll/Zoll·°F |
| Wärmeleitfähigkeit | 37 W/m-K | 21,4 BTU·Zoll/Fuß²·h·°F |
| Spezifische Wärmekapazität | 470 J/kg-K | 0,112 BTU/lb·°F |
A7 Werkzeugstahlherstellung und Wärmebehandlung
Die Wärmebehandlung wirkt sich direkt auf die Härte und Verschleißfestigkeit von A7-Werkzeugstahl aus. Durch Variation der Anlasszeit und -temperatur kann die Härte hinsichtlich Haltbarkeit und Verformungsbeständigkeit optimiert werden.
Wir bieten A7-Werkzeugstahl in geglühtem, gehärtetem und angelassenem Zustand sowie in normalisiertem und gewalztem Zustand an und gewährleisten so Vielseitigkeit für verschiedene Bearbeitungs- und Anwendungsanforderungen.
Schmieden
Der empfohlene Temperaturbereich für A7-Werkzeugstahl liegt zwischen 982 °C (1800 °F) und 1204 °C (2200 °F). Er sollte nicht unter 982 °C (1800 °F) geschmiedet werden, da das Material sonst zu spröde und anfällig für Risse wird, was seine Verformbarkeit verringert.
Glühen
Nach der Warmbearbeitung und vor dem erneuten Härten muss A7-Werkzeugstahl geglüht werden, um innere Spannungen abzubauen und die Bearbeitbarkeit zu verbessern. Die Härte nach dem Glühen beträgt normalerweise 235-255 HB.
Nach der Warmbearbeitung und vor dem erneuten Härten sollte A7-Werkzeugstahl geglüht werden. Erhitzen Sie ihn mit einer Rate von 56–83 °C (100–150 °F) pro Stunde auf 871 °C (1600 °F). Halten Sie die Temperatur für jeweils 25,4 mm (1 Zoll) Dicke eine Stunde lang. Kühlen Sie ihn langsam mit einer Rate von 11–14 °C (20–25 °F) pro Stunde ab, um einen Thermoschock zu vermeiden. Lassen Sie den Stahl dann im Ofen auf Raumtemperatur abkühlen.
Aushärtung
- Austenitisierung
Auf 927–954 °C (1700–1750 °F) erhitzen. Für maximale Verschleißfestigkeit 954 °C (1750 °F) verwenden; für optimale Zähigkeit 927 °C (1700 °F). 30–60 Minuten pro 25,4 mm (1 Zoll) Dicke halten.
- Abschrecken
Nach dem Austenitisieren je nach Abschnittsdicke in Öl oder Luft auf Raumtemperatur (ca. 70 °F/21 °C) abschrecken. Die Abkühlgeschwindigkeit muss auf 20–25 °F (11–14 °C) pro Minute geregelt werden, um Rissbildung zu vermeiden.
Bei Abschnitten bis zu 25,4 mm (1 Zoll) bei 1500 °F (815 °C) abschrecken; bei dickeren Abschnitten über 50,8 mm (2 Zoll) bei 1600 °F (871 °C) bis 1650 °F (899 °C) abschrecken.
Anlassen
Nach dem Abschrecken wird A7-Werkzeugstahl angelassen, um seine Sprödigkeit zu verringern und die gewünschte Härte zu erreichen. Der Stahl sollte bei 400-1100 °F (204-593 °C) für 1 Stunde pro 25,4 mm (1 Zoll) Dicke angelassen werden.
Wenn ein Sekundärtemperierung durchgeführt wird, geschieht dies normalerweise, um die Härte des Stahls weiter zu verfeinern und die Zähigkeit zu verbessern. Für maximale Zähigkeit führen Sie ein zweites Anlassen bei Temperaturen über 900 °F (482 °C) für 2 Stunden durch, gefolgt von einem 2-stündigen Anlasszyklus.
Hier ist die Tabelle mit den Härtedaten in Abhängigkeit von Anlasszeit und Temperatur:
| Härte (HRC) | Temperatur | Zeit |
| 44 – 46 | 650 °C (1200 °F) | 3 Stunden |
| 53 – 55 | 595 °C (1100 °F) | 3 Stunden |
| 56 – 58 | 540 °C (1000 °F) | 3 Stunden |
| 59 – 61 | 425 °C (797 °F) | 3 Stunden |
| 61 – 63 | 315 °C (599 °F) | 3 Stunden |
| 62 – 64 | 260 °C (500 °F) | 3 Stunden |
| 64 – 65 | 150 °C (302 °F) | 3 Stunden |
Bearbeitung von A7-Werkzeugstahl
Bildung von
Dank seiner hohen Härte behält A7-Werkzeugstahl seine Form beim Formen, muss aber vorsichtig erhitzt werden, um Rissbildung zu vermeiden. Seine Lufthärtungseigenschaften gewährleisten Dimensionsstabilität während der Verarbeitung.
Schneiden
Das Schneiden von A7 ist aufgrund seiner Härte eine Herausforderung. Es erfordert hochwertige Schneidwerkzeuge und optimale Bearbeitungsbedingungen. Die richtigen Geschwindigkeiten und Vorschübe sind wichtig, um Werkzeugverschleiß und Hitzestau zu vermeiden.
Kaltbearbeitung
Aufgrund seiner Verschleißfestigkeit eignet sich A7 für die Kaltbearbeitung, seine Härte erfordert jedoch Spezialwerkzeuge. Kaltformungsprozesse wie Stanzen oder Prägen erfordern sorgfältige Handhabung, um Risse oder übermäßigen Werkzeugverschleiß zu vermeiden.
A7 Werkzeugstahl Produktformen
Im Folgenden werden die typischen Produktformen und Abmessungen von A7-Werkzeugstahl beschrieben, die für eine breite Palette industrieller Anwendungen ausgelegt sind.
Wenn Sie Größen außerhalb der Standardbereiche benötigen, kann die SteelPro Group Sonderanfertigungen nach Ihren Vorgaben ausführen. Wenn Sie außerdem maßgeschneiderte Schmiedeformen benötigen, kontaktieren Sie uns bitte für maßgeschneiderte Lösungen.
Bars
- Durchmesser: 20 mm (0,8 Zoll) bis 300 mm (12 Zoll)
- Länge: Bis zu 2000 mm (79 Zoll)
Platten
- Dicke: 10 mm (0,4 Zoll) bis 100 mm (4 Zoll)
- Breite: Bis zu 2000 mm (79 Zoll)
- Länge: Bis zu 2000 mm (79 Zoll)
Runden
- Durchmesser: 25 mm (1 Zoll) bis 350 mm (14 Zoll)
- Länge: Bis zu 2000 mm (79 Zoll)
Blätter
- Dicke: 5 mm (0,2 Zoll) bis 50 mm (2 Zoll)
- Breite: Bis zu 1500 mm (59 Zoll)
- Länge: Bis zu 2000 mm (79 Zoll)
A7 Werkzeugstahl Anwendungen
A7-Werkzeugstahl ist für seine hohe Härte, Verschleißfestigkeit und Festigkeit bekannt und eignet sich daher besonders für Anwendungen, bei denen Haltbarkeit und Zähigkeit bei starker mechanischer Beanspruchung erforderlich sind.
- Guss- und Extrusionswerkzeuge
- Kaltarbeitswerkzeuge
- Schmiedegesenke
- Schneid- und Bearbeitungswerkzeuge
- Werkzeuge für die Pulververdichtung
- Werkzeugmaschinenkomponenten
- Spezialformen und Messgeräte
Vertrauenswürdige Quelle für A7-Werkzeugstahllösungen
Die SteelPro Group bietet eine umfassende Palette an A7-Werkzeugstahlprodukten für unterschiedliche industrielle Anforderungen. Unser Angebot umfasst Stangen, Platten, Rundstäbe und Bleche in verschiedenen Größen für unterschiedliche Anwendungen. Für Kunden mit besonderen Anforderungen sind wir auf maßgeschneiderte Lösungen spezialisiert.
Zusätzlich zu unserem Produktsortiment bietet die SteelPro Group fachkundige Beratung, um Ihnen bei der Auswahl des richtigen Werkzeugstahls für Ihre Anwendung zu helfen. Ob Sie Hilfe bei der Materialauswahl, Sonderanfertigungen oder technischen Support benötigen, unser Team ist für Sie da, um den Erfolg Ihres Projekts sicherzustellen.
