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M1 Schnellarbeitsstahl: Eigenschaften, Verfahren, Verwendung
- John
M1 ist einer der günstigsten Schnellarbeitsstähle. SteelPro Group bietet M1-Werkzeugstahlprodukte an, die sowohl kostengünstig als auch qualitätsgesichert sind. Unsere Materialien erfüllen internationale Standards wie ASTM A600, FED QQ-T-590, SAE J437 und SAE J438 und sind daher eine vertrauenswürdige Wahl.
Was ist M1-Werkzeugstahl?
M1-Werkzeugstahl ist ein molybdänbasierter Schnellarbeitsstahl. Er weist eine gute Verschleißfestigkeit, hohe Härte und Stabilität bei hohen Temperaturen auf. M1 wird häufig für Schneidwerkzeuge, Formen und Matrizen verwendet, die eine hohe Haltbarkeit erfordern. M1 wird durch Elektroschlacke-Umschmelzen (ESR) hergestellt, was seine Reinheit und Gleichmäßigkeit verbessert. M1 ist jedoch anfällig für Kohlenstoffverlust während der Wärmebehandlung, sofern er nicht in einem Salzbad oder einem Ofen mit kontrollierter Atmosphäre gehärtet wird.
Was entspricht M1-Werkzeugstahl?
Für M1-Werkzeugstahl gibt es mehrere Äquivalente in verschiedenen internationalen Normen. Dazu gehören:
- AISI/SAE: M1
- UNS: T11301
- DIN (Deutschland): 1.3355
- BS (Britischer Standard): BS 4659/105M
- JIS (Japan): SKH51
Chemische Zusammensetzung von M1-Werkzeugstahl
M1-Werkzeugstahl ist ein kohlenstoffreicher, hochlegierter Werkstoff. Durch die Anwesenheit von Chrom und Molybdän wird seine Widerstandsfähigkeit gegenüber hohen Belastungen deutlich verbessert, während Wolfram und Vanadium für eine ausgezeichnete Festigkeitsbeständigkeit bei erhöhten Temperaturen sorgen. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die chemische Zusammensetzung.
| Element | Chemie (%) |
| Eisen (Fe) | 84,3, als Saldo |
| Kohlenstoff (C) | ≤ 0.80 |
| Chrom (Cr) | 3.75 |
| Molybdän (Mo) | 8.7 |
| Wolfram (W) | 1.25 |
| Vanadium (V) | 1.15 |
Physikalische Eigenschaften von M1-Werkzeugstahl
M1-Werkzeugstahl ist für seine hohe Dichte, gute Hitzebeständigkeit und geringe Ausdehnung bei Temperaturschwankungen bekannt. Er bietet außerdem eine hohe Steifigkeit und eine mäßige Fähigkeit, Wärme zu speichern. Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten physikalischen Eigenschaften von M1-Werkzeugstahl zusammen.
| Eigentum | Metrisch | Kaiserlich |
| Dichte | 7,89 g/cm³ | 0,285 lb/in³ |
| Schmelzpunkt | 1.400 – 1.500 °C | 1.260 – 1.390 °C |
| Wärmeleitfähigkeit | 27 W/m²K | 18,7 BTU·Zoll/Std.·ft²·°F |
| Spezifische Wärmekapazität (bei 25°C) | 460 J/kg-K | 0,110 BTU/lb-°F |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 6,9 × 10⁻⁶ /°C | 3,83 × 10⁻⁶ /°F |
Mechanische Eigenschaften von M1-Werkzeugstahl
M1-Werkzeugstahl ist robust und langlebig und eignet sich dank seiner hohen Festigkeit hervorragend für anspruchsvolle Aufgaben. Er ist abriebfest und behält seine Form auch bei Belastung effektiv bei. Die folgende Tabelle zeigt die wichtigsten mechanischen Eigenschaften von M1-Werkzeugstahl.
| Eigentum | Metrisch | Kaiserlich |
| Zugfestigkeit | 1.350 MPa | 196.000 psi |
| Streckgrenze | 1.200 MPa | 174.000 psi |
| Dehnung beim Bruch | 10% | 10% |
| Härte (Rockwell C) | 60 – 65 HRC | 60 – 65 HRC |
| Schlagzähigkeit (Charpy V-Kerbe) | 20 J | 14,8 Nm |
| Ermüdungsfestigkeit | 1.100 MPa | 160.000 psi |
| Elastizitätsmodul | 210 GPa | 30,5 × 10⁶ psi |
| Poissonzahl | 0.27 – 0.30 | 0.27 – 0.30 |
Wärmebehandlung von M1-Werkzeugstahl
Durch ein strenges Produktionsmanagement können wir M1-Stahl in verschiedenen Zuständen bereitstellen, darunter verarbeiteter und gehärteter Zustand, um die spezifischen Anforderungen unserer Industriekunden zu erfüllen.
Glühen
Erhitzen Sie M1 allmählich auf eine Temperatur zwischen 1500 und 1550 °F. Sobald diese Temperatur erreicht ist, kühlen Sie es langsam im Ofen mit einer Geschwindigkeit von 30 °F pro Stunde ab, bis es 1000 °F erreicht, und erhöhen Sie dann die Abkühlgeschwindigkeit.
Um eine übermäßige Aufkohlung oder Entkohlung während des Prozesses zu verhindern, ist der Einsatz von Schutzatmosphären oder Beschichtungen unerlässlich.
Stressabbau
Erhitzen Sie den Stahl langsam auf eine Temperatur zwischen 550 und 560 °C und lassen Sie ihn sich stabilisieren. Lassen Sie ihn anschließend in ruhender Luft abkühlen. Dieser Vorgang trägt dazu bei, innere Spannungen abzubauen und die Gesamtstabilität des Materials zu verbessern.
Aushärtung
- Vorwärmen
Beginnen Sie damit, M1-Werkzeugstahl gleichmäßig auf eine Temperatur von 1350–1500 °F zu erhitzen. Dies trägt dazu bei, den Thermoschock beim Austenitisieren zu reduzieren.
- Austenitisierung
Erhitzen Sie den Stahl auf 1100–1200 °C (2100–2200 °F), um ihn vollständig in Austenit umzuwandeln.
- Abschrecken
Druckluft: Kühlen Sie den Stahl in Druckluft bei 1000-1100 °F ab. Mit dieser Methode wird die Maßgenauigkeit effektiv aufrechterhalten und Verzerrungen minimiert.
Öl: Beim Ölabschrecken ist es am besten, den Stahl aus dem Ölbad bei etwa 1000 °F zu nehmen, um den Abschreckvorgang zu unterbrechen. Lassen Sie den Stahl in ruhender Luft abkühlen, um den Vorgang abzuschließen. Dies ist eine gängige Methode, um die Härte beizubehalten und gleichzeitig das Risiko von Rissen zu verringern.
Salzbad: In einem Salzbad sollte der Stahl in das geschmolzene Salz gelegt werden, bis er ein Temperaturgleichgewicht erreicht. Sobald dies erreicht ist, wird der Stahl herausgenommen und an der Luft abgekühlt. Das Salzbad sorgt für eine gleichmäßige Abkühlungsrate, wodurch thermische Gradienten reduziert und Verformungen minimiert werden.
Begradigung: Eventuelle Richtarbeiten sollten während der Abkühlung bei 400-230 °C erfolgen. Stellen Sie sicher, dass der Stahl auf etwa 65 °C oder eine Temperatur abkühlt, bei der er sicher gehandhabt werden kann, bevor Sie mit dem Tempern fortfahren.
Anlassen
Das Anlassen sollte im Bereich von 1000–1100 °F erfolgen, um durch das Abschrecken verursachte Spannungen abzubauen. Zur Verbesserung der Zähigkeit und Stabilität wird doppeltes Anlassen empfohlen. Nach dem Anlassen kann M1-Werkzeugstahl je nach den spezifischen Bedingungen eine Härte von 60–62 HRC erreichen.
M1 Werkzeugstahl Produktformen
SteelPro Group bietet M1-Werkzeugstahlprodukte in den folgenden Standardspezifikationen an. Wir bieten auch Sondermaße außerhalb dieser Standardbereiche an, um spezifische Kundenanforderungen zu erfüllen.
| Produktform | Größenbereich (metrisch) | Größenbereich (Imperial) |
| Runde Stäbe | Durchmesser: 10 mm bis 300 mm | Durchmesser: 0,4 Zoll bis 12 Zoll |
| Quadratische Stäbe | Schenkellänge: 10 mm bis 250 mm | Seitenlänge: 0,4 Zoll bis 10 Zoll |
| Flache Stäbe | Dicke: 5 mm bis 100 mm | Dicke: 0,2 Zoll bis 4 Zoll |
| Breite: 20 mm bis 300 mm | Breite: 0,8 Zoll bis 12 Zoll | |
| Geschmiedete Blöcke | Dicke: 50 mm bis 500 mm | Dicke: 2 Zoll bis 20 Zoll |
| Breite: 200 mm bis 800 mm | Breite: 8 Zoll bis 31 Zoll | |
| Länge: 200 mm bis 1200 mm | Länge: 8 bis 47 Zoll | |
| Platten und Blätter | Dicke: 5 mm bis 150 mm | Dicke: 0,2 Zoll bis 6 Zoll |
| Breite: 100 mm bis 2000 mm | Breite: 6 Zoll bis 79 Zoll | |
| Länge: 200 mm bis 4000 mm | Länge: 8 bis 157 Zoll |
M1 Werkzeugstahl Anwendungen
Die Hauptverwendungszwecke von M1-Werkzeugstahl sind folgende:
Schneidewerkzeuge
- Bohrer: Wird zum präzisen Bohren in Metallen und anderen harten Materialien verwendet.
- Sägeblätter: Wird bei Schneidanwendungen eingesetzt, die eine hohe Haltbarkeit erfordern.
Formen und Matrizen
- Spritzgussformen: Wird im Spritzgussverfahren zum Erstellen komplexer Formen verwendet.
- Stanzwerkzeuge: Unverzichtbar für die Formgebung und das Schneiden von Blechen in der Produktion.
- Extrusionsdüsen: Wird im Extrusionsprozess verwendet, um Materialien in die gewünschten Profile zu bringen.
Komponenten für Industriemaschinen
- Zahnradrohlinge: Hergestellt als Vorläufer für Zahnräder in Maschinen.
- Messer und Klingen: Werden aufgrund ihrer Präzision in industriellen Schneidanwendungen eingesetzt.
Präzisionsinstrumente
- Messwerkzeuge: Wird bei der Herstellung von Werkzeugen verwendet, die eine hohe Genauigkeit erfordern.
- Vorlagen-Tools: Unverzichtbar für die Erstellung präziser Vorlagen in der Fertigung.
Was sind die Unterschiede zwischen M1- und M2-Werkzeugstahl?
M1-Werkzeugstahl weist einen höheren Molybdän- und Wolframgehalt auf und bietet dadurch überlegene Verschleißfestigkeit und thermische Stabilität, was ihn ideal für Formen und Druckgusswerkzeuge macht. M2 Werkzeugstahl, mit mehr Chrom und Vanadium, bietet bessere Zähigkeit und Schnitthaltigkeit und eignet sich daher für Hochgeschwindigkeitsschneidwerkzeuge wie Bohrer und Fräser.
M1 Werkzeugstahlprodukte und Verarbeitungsdienste
Bei SteelPro Group bieten wir hochwertige M1-Werkzeugstahlprodukte in verschiedenen Formen an, darunter Rundstäbe, Vierkantstäbe, geschmiedete Blöcke und Platten, die alle auf Ihre spezifischen Anforderungen zugeschnitten sind. Wir haben auch anderer Schnellarbeitsstahl wie T1.
Wir bieten nicht nur erstklassige Materialien, sondern sorgen auch mit unseren Verarbeitungsdienstleistungen für Präzision, darunter Schneiden, Bearbeiten, Wärmebehandlung (Glühen, Härten, Anlassen) und Richten. Wir verstehen die Anforderungen Ihrer Branche und sind hier, um schnell und zuverlässig die richtigen Lösungen zu liefern, ohne Kompromisse bei der Qualität einzugehen.
