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M2 Schnellarbeitsstahl: Eigenschaften, Verfahren, Verwendung
- John
Was ist M2-Werkzeugstahl?
M2-Werkzeugstahl ist eine Schnellarbeitsstahllegierung (HSS) aus Wolfram und Molybdän, die für ihre Kombination aus Zähigkeit, Verschleißfestigkeit und Warmhärte bekannt ist. Er wird häufig in Schneidwerkzeugen wie Bohrern, Schaftfräsern, Gewindebohrern und Sägeblättern sowie in Kaltarbeitsstempeln und -matrizen verwendet. Im Vergleich zu T1-Werkzeugstahl bietet M2 eine überlegene Leistung, insbesondere bei Hochgeschwindigkeits- und Leichtschneidanwendungen.
Unser M2-Werkzeugstahl ist für hohe Leistung in anspruchsvollen Anwendungen ausgelegt und bietet überlegene Härte und Haltbarkeit. Er ist speziell für das Hochgeschwindigkeitsschneiden, Stanzen und Formen konzipiert und gewährleistet zuverlässige und präzise Ergebnisse.
Was entspricht M2-Werkzeugstahl?
In der folgenden Tabelle sind die entsprechenden Codes für M2-Werkzeugstahl in mehreren Spezifikationen aufgeführt.
| Standard | Äquivalenter Code |
| Großbritannien | W6Mo5Cr4V2 |
| ISC | T66542 |
| ASTM | M2 |
| UNS | T11302 |
| DIN EN/DIN | 1.3343 |
Chemische Zusammensetzung von M2-Werkzeugstahl
Die chemische Zusammensetzung von M2-Werkzeugstahl ist auf optimale Härte, Verschleißfestigkeit und Hochtemperaturleistung ausgelegt. Sein hoher Wolfram- (W) und Molybdän- (Mo) Gehalt verbessert die Hitzebeständigkeit, während Chrom (Cr) und Vanadium (V) die Härte und Verschleißeigenschaften verbessern.
Die folgende Tabelle enthält die detaillierte chemische Zusammensetzung von M2-Werkzeugstahl.
| Element | Zusammensetzung (%) |
| Kohlenstoff (C) | 0,78 – 0,88 (Reg. C) |
| 0,95 – 1,05 (hohes C) | |
| Chrom (Cr) | 3.75 – 4.5 |
| Eisen (Fe) | 78 – 82.4 |
| Mangan (Mn) | 0.15 – 0.40 |
| Molybdän (Mo) | 4.5 – 5.5 |
| Nickel (Ni) | ≤ 0.30 |
| Silizium (Si) | 0.20 – 0.45 |
| Wolfram (W) | 5.5 – 6.75 |
| Vanadium (V) | 1.75 – 2.2 |
Die Version mit hohem Kohlenstoffgehalt (0,95 – 1,05 %; 0,95 % – 1,05 %; 0,95 % – 1,05 %; 1,0 ...
Physikalische Eigenschaften von M2-Werkzeugstahl
M2-Werkzeugstahl bietet eine hohe Dichte und gute thermische Stabilität und ist daher für Hochtemperaturanwendungen geeignet. Seine relativ geringe Wärmeausdehnung und sein elektrischer Widerstand verbessern seine Leistung in Präzisionswerkzeugen und -formen zusätzlich. Die folgende Tabelle zeigt die wichtigsten physikalischen Eigenschaften von M2-Werkzeugstahl.
| Eigentum | Metrisch | Kaiserlich |
| Dichte | 8,14 g/cm³ | 0,294 lb/in³ |
| Schmelzpunkt | 1.420 – 1.470°C | 1.200 – 1.250 °C |
| Spezifische Wärmekapazität | 460 J/kg-K | 0,110 BTU/lb-°F |
| Wärmeleitfähigkeit | 25 W/m²K | 17,2 BTU/h·ft·°F |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 5,5 × 10⁻⁶ /°C | 3,1 × 10⁻⁶ /°F |
| Elektrischer spezifischer Widerstand | 0,58 µΩ·m | 0,58 µΩ·m |
Mechanische Eigenschaften von M2-Werkzeugstahl
M2-Werkzeugstahl ist für seine hohe Festigkeit und Härte bekannt, wodurch er verformungs- und verschleißfest ist. Er bietet außerdem eine gute Zähigkeit und Flexibilität, wodurch er Stößen und Belastungen standhält. Die folgende Tabelle zeigt die mechanischen Eigenschaften von M2-Werkzeugstahl.
| Eigentum | Metrisch | Kaiserlich |
| Härte (HRC) | 62 – 65 HRC | 62 – 65 HRC |
| Zugfestigkeit | 1.800 – 2.100 MPa | 261.000 – 304.500 psi |
| Streckgrenze | 1.400 – 1.700 MPa | 203.000 – 246.500 psi |
| Dehnung | 4 – 8 % | 4 – 8 % |
| Elastizitätsmodul | 210 GPa | 30.500 ksi |
| Poissonzahl | 0.27 – 0.30 | 0.27 – 0.30 |
| Schlagzähigkeit (Charpy V-Kerbe) | 10 – 30 J | 7,4 – 22,1 ft-lb |
Wärmebehandlung von M2-Werkzeugstahl
SteelPro Group wendet für M2-Werkzeugstahl ein präzises und standardisiertes Wärmebehandlungsverfahren an, das optimale Härte, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit gewährleistet und den Anforderungen der Industrie an Haltbarkeit und Präzision gerecht wird. In den folgenden Abschnitten werden die wichtigsten Phasen des Wärmebehandlungsprozesses für M2-Werkzeugstahl beschrieben, vom Glühen bis zum Abschrecken und Anlassen.
Glühen
Mit einer Geschwindigkeit von nicht mehr als 222 °C pro Stunde (400 °F pro Stunde) auf 829–843 °C (1525–1550 °F) erhitzen und diese Temperatur 1 Stunde pro 25,44 mm (1 Zoll) Dicke halten, mindestens jedoch 2 Stunden.
Nach dem Halten langsam im Ofen mit einer Geschwindigkeit von nicht mehr als 28 °C pro Stunde (50 °F pro Stunde) abkühlen lassen, bis 538 °C (1000 °F) erreicht sind, dann mit dem Abkühlen im Ofen oder an der Luft fortfahren, bis die Umgebungstemperatur erreicht ist.
Aushärtung
Vorwärmen
Für komplex geformte Werkzeuge: Mit einer Geschwindigkeit von nicht mehr als 222 °C pro Stunde (400 °F pro Stunde) auf 593 °C (1100 °F) erhitzen, dann gleichmäßig weiter auf 788–843 °C (1450–1550 °F) erhitzen.
Für einfach geformte Werkzeuge: Direkt auf 800 °C bei gleichmäßiger Geschwindigkeit erhitzen.
Austenitisieren
Nach dem Vorwärmen wird M2-Werkzeugstahl auf die gewünschte Austenitisierungstemperatur erhitzt, um seine Eigenschaften zu optimieren. Niedrigere Temperaturen maximieren die Zähigkeit, während höhere Temperaturen die Warmhärte erhöhen und so für eine bessere Leistung bei hohen Temperaturen sorgen.
Für maximale Robustheit:
Um die beste Zähigkeit zu erreichen, ohne den Schwerpunkt auf die Warmhärte zu legen, sollte der Stahl auf etwas niedrigere Temperaturen erhitzt werden:
- Ofenheizung: Erhitzen auf 2075 °F bis 2175 °F (1175 °C bis 1191 °C).
- Salzbad-Erhitzung: Erhitzen auf 2050 °F bis 2150 °F (1121 °C bis 1177 °C).
Diese Produktreihe gewährleistet, dass der Stahl robust und widerstandsfähig ist, ideal für Werkzeuge wie Stempel und Matrizen wo es auf Schlagfestigkeit ankommt.
Für verbesserte Warmhärte:
Wenn das Ziel darin besteht, die Warmhärte (die Fähigkeit, die Härte bei hohen Temperaturen beizubehalten) zu maximieren, sollten Sie den Stahl auf das obere Ende des Temperaturbereichs erhitzen:
- Ofenheizung: Erhitzen auf 2200 °F bis 2250 °F (1204 °C bis 1232 °C).
- Salzbad-Erhitzung: Erhitzen auf 1191 °C bis 1218 °C (2175 °F bis 2225 °F).
Dadurch behält der Stahl seine Härte und Leistungsfähigkeit unter Hitzeeinwirkung und ist somit ideal für Schneidwerkzeuge, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind während des Betriebs.
Abschrecken
Druckgas:
Beim Abschrecken in Druckgas ist eine schnelle Abschreckgeschwindigkeit erforderlich, die unter 538 °C (1000 °F) gehalten wird. Dies gewährleistet eine schnelle Abkühlungsgeschwindigkeit, fördert die Martensitbildung und verbessert die Härte.
Öl:
Abschrecken bis es schwarz ist (ca. 482 °C oder 900 °F), dann in ruhender Luft auf 66–51 °C (150–125 °F) abkühlen lassen. Das Abschrecken in Öl bietet eine kontrollierte Abkühlungsrate, die Verformungen und Risse minimiert.
Salzbad:
Abschrecken in einem Salzbad bei einer Temperatur zwischen 538–593 °C (1000–1100 °F), dann in ruhender Luft auf 150–125 °F (66–51 °C) abkühlen lassen.
Anlassen
Das Anlassen sollte unmittelbar nach dem Abschrecken erfolgen, da es innere Spannungen abbaut und Sprödigkeit reduziert. Auf 552–566 °C (1025–1050 °F) erhitzen und mindestens 1 Stunde pro 25,44 mm (1 Zoll) Dicke halten. Die endgültige Härte nach dem Anlassen liegt je nach spezifischer Anlasstemperatur im Bereich von HRC 59–62.
M2 Werkzeugstahl Produktformen
Der folgende Abschnitt enthält eine Referenz für die gängigen Produktformen und Größenbereiche von M2-Werkzeugstahl. Wir sind auch auf die Herstellung von Sondergrößen außerhalb der üblichen Bereiche spezialisiert und bieten die Flexibilität, Ihre spezifischen Maßanforderungen mit engen Toleranzen für maximale Präzision zu erfüllen.
Bars
Durchmesser: 10 mm bis 300 mm (0,4 Zoll bis 12 Zoll)
Länge: 100 mm bis 3000 mm (4 Zoll bis 236 Zoll)
Platten
Dicke: 5 mm bis 100 mm (0,2 Zoll bis 4 Zoll)
Breite: 100 mm bis 1000 mm (4 Zoll bis 40 Zoll)
Länge: 100 mm bis 3000 mm (4 Zoll bis 118 Zoll)
Runden
Durchmesser: 10 mm bis 150 mm (0,4 Zoll bis 6 Zoll)
Länge: 100 mm bis 3000 mm (4 Zoll bis 157 Zoll)
Flache Stäbe
Dicke: 5 mm bis 100 mm (0,2 Zoll bis 4 Zoll)
Breite: 50 mm bis 300 mm (2 Zoll bis 12 Zoll)
Werkzeugrohlinge
Dicke: 10 mm bis 100 mm (0,4 Zoll bis 4 Zoll)
Breite: 50 mm bis 300 mm (2 Zoll bis 12 Zoll)
M2 Werkzeugstahl Anwendungen
M2 wird häufig in Druckgussformen, Warmschmiede- und Extrusionswerkzeugen, Spritzgusswerkzeugen, Beschnitt- und Scherwerkzeugen, Kunststoffformen, Walzwerkzeugen, bei der Herstellung von Turbinenschaufeln und in Wärmebehandlungswerkzeugen verwendet.
M2 Werkzeugstahl Produkte und Dienstleistungen
Bei SteelPro Group bieten wir eine breite Palette an M2-Werkzeugstahlprodukten an, darunter Stangen, Stäbe und Sonderteile. Wir bieten auch maßgeschneiderte Verarbeitungsoptionen wie Präzisionsschneiden, Schleifen und Wärmebehandlung, um sicherzustellen, dass Ihre Komponenten den höchsten Standards entsprechen.
Neben M2 bieten wir H13 Stahl für Anwendungen mit hohen Temperaturen und bietet verbesserte Robustheit und Haltbarkeit. Mit unserer kompetenten Unterstützung und zuverlässigen Lösungen helfen wir Ihnen, die Produktion zu optimieren und Ausfallzeiten zu reduzieren.
