318 Prakt. Met. Sonderband 30 (1999)
Zusammensetzung jeder Phase bei Austenitisierungstemperatur sowie deren Molanteile ermittelt.
Für die praktische Anwendbarkeit der Berechnungen ist in erster Näherung vorausgesetzt, daß sich
das System am Ende des Austenitisierens in einem thermodynamisch gleichgewichtsnahen Zustand
befindet.
Tabelle 1 zeigt eine Gegenüberstellung der chemische Zusammensetzung der Matrix exemplarisch
für vier verschiedene Werkzeugstähle. Die Berechnungen wurden mit MatCalc durchgeführt, die
gemessenen Werte sind einer Arbeit von Berns und Kettel [5] entnommen.
Tabelle 1: Vergleich der Nominal- und Matrixzusammensetzung für verschiedene Werkzeugstähle.
Stahl Austenitisierungsbedingung Chemische Zusammensetzung [Masse.-%]
Typ °C/min C Cr Mo N
K100 Nominalzusammensetzung 2.00 11.50
(1.2080) Weichgegliiht Ref 5 - 1.10
960 / 30 Ref 5 0.62 4.40
960 berechnet 0.69 4.30
1050/30 Ref 5 0.77 5.20
1050 berechnet 0.85 5.60
K110 Nominalzusammensetzung 1.55 11.5 0.70 1.00
(1.2379) Weichgegliiht Ref 5 3.10 0.50 0.04
1050/30 Ref 5 0.52 6.10 0.52 0.25
1050 berechnet 0.59 6.20 0.64 0.27
W302 Nominalzusammensetzung 0.39 5.10 1.30 1.00
(1.2344) 1020/20” BOEHLER 0.25 5.00 1.20 0.70
1020 berechnet 0.32 4.96 1.12 0.58
S600 Nominalzusammensetzung 0.90 4.10 5.00 1.80 6.40
(1.3343) 1210/37 BOEHLER 0.55 4.00 3.00 1.00 4.00
1210 berechnet 0.66 4.02 2.91 132 2.96
’ unveröffentlichte Versuche der BOEHLER Edelstahl GmbH.
Die aus der Gleichgewichtsberechnung ermittelten Werte für die Matrixzusammensetzung bilden
die Datenbasis für eine multiple Regressionsanalyse, in der versucht wird, einen Zusammenhang
zwischen den Elementgehalten in der Matrix und den Zielgrößen Ms-Punkt und fg,s-Zeit für den
Beginn der Perlitumwandlung herzustellen. Die Berechnung der Matrixzusammensetzung und des
Anteils ungelöster Karbide für die jeweilige Austenitisierungstemperatur wurde für insgesamt 77
verschiedene Werkzeugstähle durchgeführt. Abbildung 1 zeigt die Gegenüberstellung der gemesse-
nen bzw. der nach der multiplen Regressionsanalyse unter Verwendung der errechneten Matrixzu- '
sammensetzung ermittelten Werte für den Ms-Punkt. Bedenkt man, daß die 77 in der Analyse be- :
riicksichtigten Stihle praktisch die gesamte Palette von Werkzeugstihlen, also die niedriglegierten a
Kaltarbeitsstähle genauso wie die hochlegierten Schnellarbeitsstähle, umfaßt und angenommen X
wurde, daß das Abschrecken mit unendlicher Kühlrate erfolgt, ist die Streuung als relativ gering Mo
einzustufen. Der Regressionskoeffizient betrigt 91,5%, die Standardabweichung + 26K. = !
Ni
Neben dem Mg-Punkt ist bei Werkzeugstihlen auch die Kenntnis der fys-Zeit fiir den Beginn der wT
Perlitumwandlung besonders wichtig, da bereits geringe Perlitanteile im gehärteten Gefüge zu ei- Vex
nem deutlichen Härteabfall führen können. Abbildung 2 zeigt die Gegeniiberstellung der gemesse- a
nen und gerechneten Werte für die Zielgröße In(te,5s). Der Regressionskoeffizient beträgt 88,7%.