Kaltarbeitsstahl kaufen: Eigenschaften & Härten erklärt
Wir wollen dir heute wieder ein spannendes Thema aus unserem Alltag näherbringen. Mit diesem Artikel erhältst du alle wichtigen Fakten zu Kaltarbeitsstahl. Dabei gehen wir natürlich auf die Zusammensetzung, die Verwendungsmöglichkeiten und auch den Unterschied zu Warmarbeitsstahl ein.
In unserem Alltag begegnet uns Kaltarbeitsstahl an vielen Orten und wir nutzen ihn wie selbstverständlich. Ob es sich um einen geeigneten Werkstoff handelt, bestimmen die Eigenschaften von Kaltarbeitsstahl, die durchaus ihre Besonderheiten haben.
Wie der Name schon vermuten lässt, handelt sich bei Kaltarbeitsstahl um einen Werkstoff, der nicht für die Anwendung bei großen Temperaturen geeignet ist. Im Allgemeinen spricht man von einer Temperatur-Obergrenze von 200° Celsius, wenn man dieses Material verwenden möchte. Im Gegensatz dazu kann Warmarbeitsstahl auch bei einer Oberflächentemperatur von bis zu 400° Celsius verwendet werden.
Wichtige Eigenschaften: Kaltarbeitsstahl erklärt
Die hervorstechenden Eigenschaften von Kaltarbeitsstahl sind Härte, Zähigkeit und Verschleißbeständigkeit. Darum wird der Werkstoff auch gerne für anspruchsvolle Werkzeuganwendungen in Industrie und Handwerk verwendet. Allerdings gibt es wesentliche Unterschiede zwischen legiertem und unlegiertem Kaltarbeitsstahl. Darum an dieser Stelle ein kurzer Exkurs:
Dieser Stahl zeichnet sich durch einen weichen Kern aus. Dieser entsteht, obwohl man ihn zum Härten schnell mittels eines Wasserbads abkühlt. Ursächlich hierfür ist der Kohlenstoffanteil, der zwischen 0,45 und 1,50% liegt. Dieser verhindert, dass unlegierter Kaltarbeitsstahl schon bei relativ geringer Materialstärke nicht mehr vollständig durchhärtet.
Diesen Werkstoff erhält man, wenn man die einzelnen Komponenten der Zusammensetzung aufeinander abstimmt. Man erreicht durch die richtige Mischung aus Mangan, Silizium, Molybdän, Chrom, Nickel, Wolfram und Vanadium einen Arbeitsstahl mit einer hohen Gesamtfestigkeit. Legierter Kaltarbeitsstahl überzeugt je nach Legierung durch hohe Härte oder Zähigkeit. Diese beiden Materialeigenschaften sind einander gegenläufig, so dass eine höhere Zähigkeit zwangsläufig zu einer geringeren Härte führt. Das ist auch der Grund dafür, warum es zahlreiche unterschiedliche Legierungen für Kaltarbeitsstahl gibt.
An dieser Stelle wollen wir noch einmal darauf eingehen, worin sich Warmarbeitsstahl und Kaltarbeitsstahl unterscheiden. Das soll dir dabei helfen, dich bei der Auswahl für einen Werkstoff richtig zu entscheiden. Als Erstes wäre da natürlich die unterschiedliche Zusammensetzung, die für die unterschiedlichen Eigenschaften sorgt.
Die unterschiedlich hohe Temperaturtoleranz von Kaltarbeitsstahl und Warmarbeitsstahl führt dazu, dass diese für verschiedene Werkzeuge geeignet sind. Beim Einschlagen eines Nagels mit einem Hammer entsteht schließlich eine sehr viel geringere Oberflächentemperatur als beim Sägen oder beim Bohren von Edelstahl. Weil es dabei aber auch zu Temperaturen größer als 400° Celsius kommen kann, gibt es noch eine weitere Art von Werkzeugstahl, den sogenannten Schnellarbeitsstahl, der bis zu einer Temperatur von 600° Celsius verwendet werden kann.
Häufige Verwendung von Kaltarbeitsstahl
Auch hier müssen wir wieder zwischen legiert und unlegiert unterscheiden. Unlegierter Kaltarbeitsstahl wird für Handwerkzeuge und Tiefziehwerkzeuge verwendet. Zangen sind fast immer aus Kaltarbeitsstahl gefertigt. Zumindest dann, wenn sie nur im Temperaturbereich bis 200° Celsius eingesetzt werden sollen. Durch den weichen Kern ist unlegierter Kaltarbeitsstahl auch sehr gut für Schlagwerkzeuge wie zum Beispiel Hämmer geeignet.
Legierter Kaltarbeitsstahl wird sehr gerne im Formenbau und in der Lebensmittelindustrie verwendet. Weiterhin werden Werkzeuge zum Schneiden und Umformen oft aus diesem Werkstoff gefertigt.
So kannst du Kaltarbeitsstahl bearbeiten
Kaltarbeitsstahl ist auf viele Arten zu bearbeiten. Du kannst ihn problemlos bohren, damit du ihn befestigen kannst. Auch für das Schweißen und Löten ist dieser Werkstoff gut geeignet, so dass du verschiedene Optionen für die Montage hast.
Es gibt aber auch ein paar Verfahren der Metallverarbeitung, für die Kaltarbeitsstahl nicht so gut geeignet ist. Dazu zählen Polieren, Erodieren, Ätzen und Hartverchromen. Das musst du bei der Wahl deines Werkstoffes unbedingt beachten. Wenn diese Bearbeitungsmethoden für dein Vorhaben wichtig sind, dann musst du auf Warmarbeitsstahl zurückgreifen.
Kaltarbeitsstahl Härten
Wie du schon gelesen hast, ist die Härte eine der besonderen Materialeigenschaften von Kaltarbeitsstahl. Wir wollen dir darum erklären, wie man Kaltarbeitsstahl härten kann. Hierzu muss man das Werkstück zunächst auf eine Temperatur von 780 bis 840° Celsius bringen und diese Temperatur für mindestens 15 und höchstens 30 Minuten halten. Anschließend muss das erhitzte Werkstück in Wasser oder Öl abgeschreckt werden, um eine schnelle Abkühlung zu erreichen.
Anschließend muss das Werkstück auf die richtige Anlasstemperatur gebracht werden und diese in einem Ofen halten. Als Faustregel gilt hier, dass pro 20 mm Werkstoffdicke eine Stunde im Ofen verbracht werden muss.
Für das Weichglühen muss dein Werkstück aus Kaltarbeitsstahl auf eine Temperatur zwischen 710 und 740° Celsius gebracht werden. Über einen Zeitraum von 2 bis 5 Stunden muss dann über den Ofen die Temperatur langsam um 10 bis 20° Celsius pro Stunde reduziert werden. Sobald eine Temperatur von 600° Celsius erreicht ist, erfolgt die weitere Abkühlung an der Raumluft.
Du brauchst für dein Projekt Werkstücke aus Kaltarbeitsstahl?
Nachdem du nun weißt, was Kaltarbeitsstahl ist, kannst du sicherlich entscheiden, ob es sich dabei um den richtigen Werkstoff für dich handelt. Leider müssen wir dir aber sagen, dass es sich dabei nicht um ein Produkt aus dem Standardsortiment der Baumärkte handelt. Mit Glück kann man dort für die Bleche in der benötigten Materialstärke bestellen. Wahrscheinlich wirst du diese dann aber zu Hause selber auf das richtige Maß bringen müssen. Dazu sei gesagt, dass der Blechzuschnitt sehr viel schwieriger ist als der Holzzuschnitt.
Um Fehler beim Zuschnitt zu vermeiden, kannst du dich natürlich auch einen Profi wenden. Neben Metallbauern vor Ort sind das zum Beispiel auch wir von ESC Burg. Bei uns kannst du telefonisch individuelle Bleche aus verschiedenen Stahlsorten bestellen. Die professionelle Beratung ist dabei immer inklusive. Unsere erfahrenen Mitarbeiter beraten dich unverbindlich und kostenlos am Telefon.
Wir liefern maßgefertigte Produkte
Unsere Produktion haben wir weitestgehend automatisiert und unser Mitarbeiter gut geschult. Darum können wir die angestrebte Produktionsdauer von 48 Stunden ab Auftragseingang auch bei fast jeder Bestellung einhalten.
Du musst also nur ein paar Tage warten, bis du ein nach deinen Vorgaben gefertigtes Blech aus Kaltarbeitsstahl oder hitzebeständigem Stahl in deinen Händen halten kannst. Wir arbeiten dabei aber nicht nur schnell, sondern auch exakt. Dein Auftrag wird millimetergenau umgesetzt. Es spielt für uns nämlich keine Rolle, ob du damit ein Modell bauen willst oder große Platten für den Fahrzeugbau benötigst. Unser eigener Qualitätsanspruch sorgt dafür, dass wir uns keine Abweichung vom Kundenauftrag erlauben.
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