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Description
Werkzeugstähle haben aufgrund ihrer Eigenschaftskombination aus hoher Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit bei gleichzeitig guter Zähigkeit ein großes Anwendungsfeld. Die für die Kunststoffverarbeitung eingesetzten Stähle weisen aufgrund der verschiedenen Legierungskonzepte und Herstellungsverfahren voneinander abweichende Gefügestrukturen auf. Die geforderten Eigenschaften werden etwa durch hohe Primärkarbidanteile, die Ausscheidung von Sekundärhärtekarbiden (SHK), sowie ausreichend hohe Gehalte an freiem Chrom in der Matrix mit geeigneten Wärmebehandlungen eingestellt.
Beim Einsatz von Werkzeugstählen als Werkstoffe für Plastifizierkomponenten von Spritzgussmaschinen kann es aufgrund zyklisch thermischer Erwärmung im Bereich der Anlasstemperatur zu Gefügeveränderungen kommen, die Einflüsse auf die Härte und somit die Verschleißbeständigkeit haben.
Um derartige Temperaturbeanspruchungen nachzustellen, wurden Proben der ausgewählten Stähle im Dilatometer zyklisch thermisch belastet und hinsichtlich Härte und Mikrostruktur untersucht. Es wurden rasterelektronische Methoden angewendet, um die Auswirkung der mikrostrukturellen Veränderung verschiedener Werkzeugstähle auf die Härte der Stähle beschreiben zu können.
Die Ergebnisse zeigten, dass die Häufigkeit der gefundenen SHK nach der wiederholten kurzzeitigen thermischen Beanspruchung über der Anlasstemperatur deutlich zunahm. Die Größenverteilung der SHK veränderte sich hingegen kaum. Zukünftig könnte der Einsatz von Transmissionselektronenmikroskopie, Atomsondentomografie und Nanoindentierung noch genauere Ergebnisse liefern.