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      Ermüdungsfestigkeit hochlegierter Werkzeugstähle Translated title: Fatigue behaviour of high-strength tool steels

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          Kurzfassung

          Die meisten Werkzeuge unterliegen im Einsatz einer komplexen mechanischen Beanspruchung, wie z. B. Schneidstempel, die häufig einer zyklischen schwellenden Zug-,Druck- und Biegebeanspruchung ausgesetzt sind. Da in den letzten Jahren der Wettbewerbsdruck durch zunehmende Billigproduktionen in Niedriglohnländern steigt, ist sowohl im Werkzeugbau als auch in der in Deutschland verbleibenden Produktion ein zunehmender Trend zu qualitativ hochwertigen Werkzeugen mit möglichst langer Lebensdauer und entsprechend hoher Anzahl an Arbeitszyklen zu verzeichnen. Damit gewinnt die Ermüdungs- bzw. Dauerfestigkeit von Werkzeugstählen zunehmend an Bedeutung. Dies gilt vor allem für hochlegierte Werkzeugstähle, die in der Regel mit einer hohen Härte eingesetzt werden und bei denen für eine optimale Leistung ein Kompromiss zwischen Festigkeit und Zähigkeit getroffen werden muss, der auch weitgehend Einfluss auf die Ermüdungsfestigkeit nimmt.

          Im Folgenden wird daher ein Überblick über die Ermüdungsfestigkeit hochlegierter Werkzeugstähle gegeben. Daneben werden Methoden vorgestellt, die Ermüdungsfestigkeit positiv zu beeinflussen. Neben geeigneten konstruktiven Maßnahmen, wie z. B. das Anbringen möglichst großer Radien und möglichst fehlerfreier Oberflächen zur Verringerung der Kerbwirkung, kommen Maßnahmen zur Erhöhung der Homogenität und des Reinheitsgrades bei der Erschmelzung der Stähle wie ESU (Elektroschlackeumschmelz)-Verfahren oder PM (pulvermetallurgische) Fertigung zum Einsatz.

          Abstract

          Most of the tools have to withstand a complex mechanical load during operation conditions. For example, punches are often exposed to a cyclic pulsating tensile, compression or bending load. Additionally, the competitive pressure has grown during the last years, due to increasing low-cost production in low-wage countries. So tool-manufacturing in Germany shows a general tendency to high-quality tools with maximized lifetime and therewith corresponding to a large number of working-cycles. This is one reason for the increasing influence of the fatigue strength of tool steels, especially in the gigacycle regime. Mainly high-strength tool steels with a high hardness have to make a compromise between strength and toughness to get their best performance, which also takes influence on the fatigue strength.

          In the following, this study gives an overview of the fatigue strength of high-alloyed tool steels. Furthermore, methods to improve the fatigue strength are described. Besides capable constructive means to avoid notch effects, such as maximum radii and a faultless surface, special melting processes, such as ESR (ElectroSlagRemelting) or PM (Powdermetallurgical Process) to improve the homogeneity and the cleanliness are applied.

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           M. Endo,  Y Murakami (1994)
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                Author and article information

                Journal
                htme
                HTM Journal of Heat Treatment and Materials
                Carl Hanser Verlag
                1867-2493
                2194-1831
                2010
                : 65
                : 5
                : 278-284
                Affiliations
                1 Böhler-Uddeholm Deutschland GmbH, Düsseldorf
                Author notes
                Article
                HT110074
                10.3139/105.110074
                © 2010, Carl Hanser Verlag, München
                Page count
                References: 10, Pages: 7
                Product
                Self URI (journal page): http://www.hanser-elibrary.com/loi/htme
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                Fachbeiträge/Technical Contributions

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