Kunststoffformenstähle - Härtbare, korrosionsbeständige Stähle

Die Verarbeitung von faserverstärkten Kunststoffen erfordert härtbare, korrosionsbeständige Werkzeugstähle mit hohem Karbidanteil, ca. 13 bis 20 % Chrom, Zusätze von Molymdän, Wolfram und Vanadin und Härten von 50 bis über 60 HRC. In hoch-stickstoffhaltigen Stählen wird Kohlenstoff teilweise durch Stickstoff ersetzt und damit eine Härte von ca. 58 HRC bei bester Korrosionsbeständigkeit erzielt.

Diese Stahlgruppe ist speziell für die Anwendung als korrosionsbeständiger Werkzeugstahl in der Kunststoffverarbeitung vorgesehen, wenn vorrangig Korrosions- und Verschleißbeanspruchung zu berücksichtigen sind wie das z.B. bei der Verarbeitung faserverstärkten und stark gefüllten, aggressiven Kunststoffen der Fall ist. Erfahrungsgemäß sind dann korrosionsbeständige Werkzeugstähle mit Härten von über 50 HRC erforderlich. Unter besonders kritischen Einsatzbedingungen sind allerdings oft Stähle mit höherem Karbidanteil und Härten über 60 HRC erforderlich.
Stähle dieser Produktgruppe sind üblicherweise ausgewählte härtbare, martensitische nichtrostende Stähle mit ca. 13 bis 20 % Cr , legiert mit Mo , W und V und einem C-Gehalt von ca. 0,40 bis über 2%.
Generell wird bei der Herstellung dieser Stähle bezüglich Reinheit, Homogenität und Analysenbalance besonders auf die Bedürfnisse der Kunststoffverarbeitung in Bezug auf Polierbarkeit und Korrosionsbeständigkeit Rücksicht genommen und häufig hochreine Stähle mittels Umschmelzverfahren, z.B. Elektroschlacke umgeschmolzen (ESU) oder extrem homogene, höchstlegierte Stähle mittels der Pulvermetallurgie hergestellt.

Eine besondere Kategorie härtbarer, korrosionsbeständiger Stähle sind die hochstickstoffhaltigen Stähle (HNS – High Nitrogen Steels). Bei diesen Stählen wird der in dieser Stahlgruppe üblicherweise hohe Kohlenstoffgehalt reduziert und ein Teil des Kohlenstoffs durch Stickstoff ersetzt. Dadurch wird eine Härte von ca. 58 HRC, eine sehr hohe Korrosionsbeständigkeit, eine optimale Homogenität sowie die Vermeidung einer übermäßigen Bindung von Chrom in Form von Karbiden erreicht.
In der Regel erfolgt das Umschmelzen dieser Stähle im speziellen Druck Elektro Schlacke Umschmelzverfahren (PESR – Pressure Electroslag Remelting).