Schneiden von hohem Manganstahl

Überblick

Hochmanganstahl wird häufig für verschleißfeste Teile in Maschinenbau verwendet, insbesondere unter Stoß oder Druck. Obwohl es schwierig zu schneiden ist, Mit der richtigen Vorgehensweise ist eine erfolgreiche Bearbeitung möglich.

Materialeigenschaften

Mangangehalt: 11%–18 %
Beispielnote (ZMn13):
- Mn: 11%–14 %
- C: 1%–1,4 %
- Und: 0.3%–1 %
- P: <0.03%
- S: <0.05%

Nach einer wasserhärtenden Behandlung

Erhitzt auf 1000–1100 °C, dann schnell abgekühlt
Struktur: Einphasiger Austenit
Eigenschaften:
- Zugfestigkeit (σb): 980 MPa
- Streckgrenze (σs): 392 MPa
- Härte: 210 HBW
- Verlängerung (D): 80%
- Schlagzähigkeit (Und): 2.94 MJ/m²

Arten von Stahl mit hohem Mangangehalt

Typ	Merkmale
Hoher Kohlenstoffgehalt	Verschleißfest
Mittlerer Kohlenstoff	Nicht magnetisch
Kohlenstoffarm	Rostfrei
Hitzebeständig	Hochtemperaturanwendungen

Schneideigenschaften

Starke Kaltverfestigung
- Die Härte nimmt zu 210 HBW zu Ende 500 HBW.
- Gehärtete Schicht: 0.1–0,3 mm tief.
- Der Werkzeugverschleiß nimmt deutlich zu.
Hohe Schnittkraft
- Schneiden ZGMn13: 3,800 MPa/mm² (60% höher als 45 Stahl).
Hohe Schnitttemperatur
- Geringe Wärmeleitfähigkeit (¼ davon 45 Stahl).
- Die Schneidzone ist 200–250 °C heißer.
Schwieriger Spanbruch
- Hohe Zähigkeit und Dehnung führen zu einer schlechten Spankontrolle.
Geringe Maßgenauigkeit
- Große Wärmeausdehnung (20×10⁻⁶ /°C) verursacht Verformungen.

Empfohlene Schnittbedingungen

1. Werkzeugmaterialien

Werkzeugtyp	Empfohlene Noten
Hartmetall	YS2, Erpicht, YG813, YG643, YW2, TiAlN, TiAlSi
Keramik	AG2, AT6, F8, SG4, LT35, LT55
Schnellarbeitsstahl	W2Mo9Cr4VCo8, W6Mo5Cr4V2Al, usw.

2. Werkzeuggeometrie

Parameter	Empfehlung
Spanwinkel (c₀)	HSS: 5°–10°, Hartmetall: 3° bis -3°, Keramik: -5° bis -8°
Freiwinkel (ein₀)	HSS: 8°–10°, Hartmetall: 8°–12°, Keramik: 5°–8°
Hauptrechenwinkel (kr)	30°–45° (Bußgeld: 60°–90°)
Neigungswinkel (λs)	Rauh: -5° bis -10°, Beenden: 0°–3°
Spitzenradius (rε)	Rauh: 1.2–1,6 mm, Beenden: 0.4–0,8 mm
Negative Fase (c₀1)	Breite: 0.2–0,8 mm, Winkel: -5° bis -15°

3. Schnittparameter

Werkzeugtyp	Schnittgeschwindigkeit (vc)
Hartmetall	20–40 m/m
Schnellarbeitsstahl	≈6 m/min
Keramik	50–72 m/min

Schnitttiefe (ap): 0.3–5 mm
Vorschubgeschwindigkeit (F): >0.15 mm/U
Die Geschwindigkeit sollte 20–40 % davon betragen 45 Stahl.

4. Schneidflüssigkeiten

Kühlschmiermittel verwendet werden muss um die Schnitttemperatur zu senken und die Standzeit des Werkzeugs zu verbessern.

Bohrrichtlinien

Bevorzugte Werkzeuge: Hartmetallbohrer oder Wendeplattenbohrer für flache Löcher
HSS-Bohrer: Verwenden Sie eine modifizierte Spitzengeometrie (z.B., 3-Punkt, 7-Rand)
Bohrstrategie:
- Verwenden Sie niedrige Geschwindigkeit und hohen Vorschub
- Vermeiden Sie, dass das Werkzeug auf der Oberfläche verweilt
- Tragen Sie immer ausreichend Schneidflüssigkeit auf
- Werkzeuge frühzeitig nachschärfen, um übermäßigen Verschleiß zu vermeiden

Reiben & Tipps zum Klopfen

Reiben:
- Nutzen Sie Geschwindigkeit <5 m/min
- Tragen Sie Molybdändisulfidpaste oder -öl auf
Klopfen:
- Verwenden Sie Spiralnut-Gewindebohrer
- Tragen Sie hochschmierende Schneidmittel auf