Schichtverbundsysteme hochlegierter Werkzeugstähle zur Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Herstellung von Schichtverbundwerkzeugen aus Werkzeugstählen zur Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz großvolumiger Zerspanungswerkzeuge. Vier Proben aus einem Kern aus Warmarbeitsstahl, sowie einer Schicht aus Schnellarbeitsstahl werden hergestellt. Die Schichtverbundmaterialien werden im Hinblick auf die mikrostrukturellen und mechanischen Eigenschaften charakterisiert. Die Untersuchungen werden mit thermodynamischen Berechnungen begleitet. Bei ungünstigen Werkzeugstahlkombinationen kommt es zu Uphill-Diffusion an den Grenzflächen, infolge derer die Umwandlungstemperaturen lokal variieren. Es gelingt die Herstellung eines großvolumigen Räumwerkzeugs aus einem Werkzeugstahlverbundsystem mit dem Warmarbeitsstahl X40CrMoV5-1 als Kern und dem Schnellarbeitsstahl PM-HS 6-5-3C als Schichtwerkstoff. Das Werkzeug weist die gleiche Funktionalität wie ein konventionell gefertigtes auf, wobei der Ressourceneinsatz um 30 % reduziert ist