Hochleistungsschnellstahl

Hochleistungsschnellstahl ist eine Klasse des Hochleistungsschnellstahls, der speziell für Werkzeuge entwickelt wurde, die bei hohen Schnittgeschwindigkeiten eingesetzt werden. Er zeichnet sich durch eine erhöhte Warmhärte (Rot-Härte) und eine verbesserte Verschleißfestigkeit aus, wodurch längere Lebensdauer und höhere Schneidleistung bei anspruchsvollen Bearbeitungen erreicht werden.

Die Legierungen enthalten Carbide bildende Elemente wie Wolfram, Molybdän, Chrom und Vanadium; häufig kommen auch Kobalt und weitere Additive zum Einsatz. Diese Zusammensetzung sorgt für eine feinkörnige Mikrostruktur mit hartem Karbidbestand, der die Schnitteigenschaften auch bei hohen Temperaturen stabil hält. Kobalt wird in vielen Hochleistungsschnellstahl-Größen eingesetzt, um die Rot-Härte weiter zu erhöhen.

Zu den typischen Eigenschaften gehören hohe Härte, gute Verschleißfestigkeit und eine ausreichende Zähigkeit, damit Werkzeuge nicht berechenbar brechen. Die Werkzeugoberflächen können bei hohen Temperaturen scharf bleiben, was die Produktivität erhöht. Die genaue Härte und Wärmebeständigkeit hängen von der Legierung und der Wärmebehandlung ab.

Die Wärmebehandlung zielt darauf ab, Martensitbildung und eine feine Carbidverteilung zu fördern. Übliche Verfahren umfassen das Aufheizen auf ca. 1180–1250 °C, Abkühlung durch Abschrecken in Öl oder Luft, gefolgt von Glüh- bzw. Vergütungszyklen bei etwa 500–650 °C. Oft wird eine doppelte Vergütung empfohlen, um Härte und Zähigkeit zu optimieren.

Verwendung findet Hochleistungsschnellstahl vor allem in Schneidwerkzeugen wie Bohrer, Fräser, Senker, Gewindebohrer und Reibahlen, die hohe Schnittgeschwindigkeiten in Stahl-, Guss- oder Edelstahlwerkstoffen ermöglichen. Beispiele für verbreitete Grade sind M2, M42 und variety of PM-HSS-Varianten, die durch Pulvermetallurgie weiter verbesserte Eigenschaften bieten.