“The Faster the Better” – heat treatment of hot work tool steels Translated title: „The Faster the Better“ – Wärmebehandlung von Warmarbeitsstählen

Abstract

This article intends to draw attention to the problems and some solutions manufacturers face when using tool steels. Remarkable improvements have been made in the performance of this important steel group within the last decade. Enhanced material properties have been achieved by increasing cleanliness, homogeneity and modification of chemistry as well as a better understanding of heat treatment and operating conditions. These advances have led to increased loading as well as larger dimensions of tools and dies. This increase in size in particular implicates significant challenges to steel making, tool making and heat treatment. The material properties of tool steels are discussed exemplary for hot work tools steels along with a description of typical heat treatment parameters. Attention is paid on the very narrow range of treatment parameters that give desirable material properties.

Kurzfassung

Dieser Artikel versucht die Aufmerksamkeit sowohl auf die Probleme als auch Lösungsansätze zu lenken, mit denen Hersteller bei der Verwendung von Werkzeugstählen konfrontiert werden. Im vergangenen Jahrzehnt wurden beachtliche Fortschritte hinsichtlich der Leistungsfähigkeit von Stählen aus dieser wichtigen Gruppe erzielt. Werkstoffeigenschaften konnten gesteigert werden durch Erhöhung des Reinheitsgrades, der Homogenität und modifizierte Legierungskonzepte sowie durch ein besseres Verständnis von Einflüssen durch Wärmebehandlung und Einsatzbedingungen. Diese Erkenntnisse führten zu höheren Beanspruchungen und auch Werkzeugabmessungen. Die Zunahme der Bauteilabmessungen hat zu Herausforderungen bei der Stahlherstellung, Fertigung sowie der Wärmebehandlung geführt. Die Werkstoffeigenschaften von Werkzeugstählen werden beispielhaft anhand von Warm-arbeitsstählen erörtert unter Berücksichtung von typischen Wärmebehandlungsparametern. Die Aufmerksamkeit wird auf das enge Toleranzfenster der Wärmebehandlungsparameter gelegt, die zu den gewünschten Eigenschaften führen.