Werkzeugoberflächenoptimierung von Grauguss im ADI-Zustand

Durch den Einsatz von mechanischen Oberflächenbehandlungsverfahren, wie dem Festwalzen oder maschinellen Oberflächenhämmern (MOH), können Frässtrukturen von metallischen Oberflächen automatisiert eingeglättet werden. Die Verfahren werden vor allem für die Bearbeitung von Presswerkzeugen in der Automobilindustrie eingesetzt. Neben der Einglättung tritt auch eine Aufhärtung der Oberfläche auf. Diese ist in der Regel zu gering, als dass auf Härtungsprozesse, wie z. B. Laserhärten, verzichtet werden kann.

Ein weit verbreiteter Werkstoff für Presswerkzeuge ist der Grauguss EN-JS2070 (ehemals GGG70L). Durch eine zweistufige Wärmebehandlung kann der Werkstoff in den ADI-Zustand (ADI ≙ austempered ductile iron) überführt werden. Das eingestellte Gefüge weist metastabilen Austenit auf. Durch die mechanischen Oberflächenbehandlungsverfahren kann metastabiles Austenit gezielt in harten Martensit umgewandelt werden. Hierdurch entstehen glatte und gleichzeitig sehr harte Oberflächen.

Dieses Merkblatt zeigt Prozessparameter für die Wärmebehandlung an EN-JS2070 auf, die diesen Werkstoff in den ADI-Zustand überführen. Zusätzlich werden Prozessparameter für das Festwalzen und das MOH von wärmebehandeltem EN-JS2070 angegeben, so dass eine sehr harte und gleichzeitig glatte Oberfläche erzeugt wird. Hierdurch kann der weitverbreitete Werkstoff EN-JS2070 zum Tiefziehen höherfester Bleche weiterqualifiziert werden. Ein Laserhärten ist nicht mehr notwendig.

Das Merkblatt richtet sich an Werkstofflieferanten (z. B. Gießereien, Härtereien), Werkzeugbauer sowie Anwender der Festwalz- und MOH-Technik. Als Grundlage dienen die Ergebnisse (FB 443) des IGF-Projekts 16704N.