Automatenstahl
Ein Automatenstahl ist ein Stahl, der für die spanenden Fertigungsverfahren Drehen und Bohren (ununterbrochener Schnitt) auf automatisierten Werkzeugmaschinen optimiert ist. Durch Legieren mit Phosphor oder Schwefel bilden sich spröde Einschlüsse, an denen die Späne brechen können.
- Durch Legieren mit Blei entstehen feinverteilte heterogene Bleieinschlüsse im Stahl, an denen die Späne brechen können. Automatenstähle für sehr hohe Schnittgeschwindigkeiten werden mit Blei legiert. Da während des Legierens aus der Schmelze toxische Bleidämpfe frei werden, muss eine besondere Ausrüstung des Stahlwerks zum Absaugen und Abscheiden der Dämpfe eingesetzt werden. Deshalb werden bleilegierte Automatenstähle nicht mehr in großen Mengen hergestellt.
- Durch Legieren mit Schwefel (0,08 %–0,4 %) und Mangan (0,7 %–1,7 %) können ähnliche Eigenschaften eingestellt werden wie mit der Bleilegierung. Durch den Schwefelzusatz entstehen weiche, zeilenförmig ausgeprägte Mangansulfideinschlüsse im Stahl, an denen die Späne brechen.
Verwendet werden Automatenstähle hauptsächlich in der Serienfertigung auf Drehautomaten und kombinierten Bearbeitungszentren.
Die wichtigsten Automatenstähle sind in der DIN 1651 / EN 10087 bzw. EN 10277-3 aufgeführt.
In der Tabelle sind einige der bekanntesten Vertreter des Automatenstahls aufgeführt.
| Stahlsorte | Werkstoff-Nr.: | Chem. Zusammensetzung % | Eigenschaften |
|---|---|---|---|
| 9 S20 | 1.0711 | C ≤0,13 %, Si ≤0,05 % Mn 0,9 %, P ≤0,1 %, S 0,2 % | Für Teile mit geringer Beanspruchung. |
| 11SMn30 | 1.0715 | C ≤0,11 %, Si ≤0,05 % Mn 1,1 %, P ≤0,11 %, S 0,3 % | Für Teile mit geringer Beanspruchung. |
| 9 SMnPb 28 | 1.0718 | C ≤0,14 %, Si ≤0,05 % Mn 1,1 %, P ≤0,11 %, S 0,3 %, Pb 0,28 % | Für Teile mit geringer Beanspruchung. Pb-Zusatz um glatte Bearbeitungsflächen zu erzielen. |
| 11 SMn 37 / 9 SMn 36 | 1.0736 | C ≤0,14 %, Si ≤0,05 % Mn 1,3 %, P ≤0,11 %, S 0,37 % | Für Teile mit geringer Beanspruchung. |
| 11 SMnPb 37 / 9 SMnPb 36 | 1.0737 | C ≤0,14 %, Si ≤0,05 % Mn 1,3 %, P ≤0,11 %, S 0,37 %, Pb 0,28 % | Für Teile mit geringer Beanspruchung. Pb-Zusatz um glatte Bearbeitungsflächen zu erzielen. |
| 11 SMnPbTe 37 | 1.0738 | C ≤0,14 %, Si ≤0,05 % Mn 1,3 %, P ≤0,11 %, S 0,37 %, Pb 0,28 %, Te 0,04 % | Variante des 1.0737. Pb-Zusatz um glatte Bearbeitungsflächen zu erzielen. Tellur verbessert die Zerspanbarkeit beim Drehen. |
| 11 SMnPbBiTe 37 | 1.0739 | C ≤0,14 %, Si ≤0,05 % Mn 1,3 %, P ≤0,11 %, S 0,37 %, Pb 0,28 %, Bi 0,065 %, Te 0,015 % | Für Teile mit geringer Beanspruchung. Pb-Zusatz um glatte Bearbeitungsflächen zu erzielen. Bismut verbessert, wie Tellur die Zerspanbarkeit beim Drehen. |
| 10 S 20 | 1.0721 | C 0,1 %, Si ≤0,4 % Mn 0,9 %, P ≤0,06 %, S 0,2 % | Einsatzhärtbarer Automatenstahl für z. B. Bolzen oder Kegelstifte. |
| 10 SPb 20 | 1.0722 | C 0,1 %, Si ≤0,4 % Mn 0,9 %, P ≤0,06 %, S 0,2 %, Pb 0,28 % | Einsatzhärtbarer Automatenstahl für z. B. Bolzen oder Kegelstifte. |
Die chemische Analyse, / die Ermittlung der Legierungsbestandteile des Automatenstahls erfolgt in der Regel mit einem Funkenemissionsspektrometer.
Zerspanbarkeit
Die Zerspanbarkeit von Automatenstahl ist bezüglich sämtlicher Kriterien als gut einzustufen: geringe Zerspankräfte, geringer Verschleiß, guter Spanbruch, gute Oberflächenqualitäten und hohe Standzeiten. Diese werden durch die schützende und schmierende Wirkung von Blei und Mangansulfid erreicht.
Literatur
- Europa Lehrmittel: Tabellenbuch Metall. 30. Auflage. Pforzheim 1978, ISBN 3-8085-1060-9
- Verlag Stahlschlüssel Wegst GmbH: Stahlschlüssel. Auflage 2001. Verlag Stahlschlüssel Wegst GmbH, Marbach 2001, ISBN 3-922599-17-6