Material 13-8 PH , 15-5 PH , 17-4 PH

Hallo,

könnte mir jemand bezüglich folgender Materialien weiterhelfen?

13-8 PH (1.4543)
15-5 PH (1.4545)
17-4 PH (1.4548)

Um dafür die geeigneten Bearbeitungswerkzeuge zu beschaffen
(Drehen70%,bohren15%, fräsen15%) sollte ich folgendes wissen:

Sind das martensitische ferritische oder austenitische Stähle.

Mit welchen Beschichtungen sind diese Werkstoffe besser zu bearbeiten?
TIALN oder doch die gute alte TIN - Beschichtung?

Als Wendeplattengeometrie zum Drehen positive Geometrie?
Erfahrungswerte Schnittgeschwindigkeit beim Drehen?
Momentan bei 13-8 PH zum Schruppen 150m/min 3mm Zustellung 0.2mm/U

Momentan verwenden wir halt unsere üblichen Wendeplatten für
Nirowerkstoffe,jedoch mit mehr oder weniger erfolgreichen Ergebnissen.
(1.4021 1.4112 1.4301......)

Speziell das 13-8 PH ist momentan der absolute Mist zum Zerspanen.

Vielen Dank und weiterhin angenehme Temperaturen

Gruß Hubert

Gibts dafür auch ne Werkstoffbezeichnung weil mein Stahlschlüssel kennt die alle nicht da hörts bei 42 auf und geht bei 50 weiter. Aber rein von der Gruppe her dürfte sich das um austenitische nichtrostende Stähle handeln.
Nach meinen Erfahrungen bewähren sich dafür am besten Platten mit TIN Beschichtung die möglichst scharf sein sollten. Zum Bohren am besten Tin-HSSE. und fräsen lieber unbeschichtet wie diese grau oder lila beschichtungen.

Hallo hu_cnc

Werkstoff wird gern von Firmen genommen die Flugzeuge bauen.


Erfahrungen hab ich mit dem 4545 und 4548. Kann eigentlich nur uli12us beipflichten und auf scharfe Werkzeuge achten. Gute Erfahrungen beim fräsen mit nachgeschliffenen nicht nachbeschichteten HSS-PM fräsern zum schruppen. Schlichten HM beschichtet ( Ratiofräser Fa. Gühring 4-Schneider mit ungleichem Drallwinkel ) , sehr gute Maßhaltigkeit und Standzeit. Bohren mit HM IKZ Bohrern. Gewindebohren hatte ich Probleme da wir ein Sondergewinde bohren mussten und da gibt es keinen VA Gewindebohrer. Für schnittwerte fürs Fräsen bin ich zu haben.
Schnittwerte fürs drehen kann ich dir auch besorgen.

War eigentlich sehr Überascht wie hoch die Standzeit war.

Fazit von mir. Schnittgeschwindigkeit ca.20% weniger als beim 4301, Forschub / Zahn gleich. Frag auch mal bei deinem Werkzeugschleifer nach die haben auch sehr viel Erfahrung bei solchen bescheidenen Materialien.

Leider 4543 keine Ahnung

Hoffe konnte dir helfen und freue mich auf weitere Erfahrungen von weiteren Besuchern.

Guckst du http://www.cnc-arena.com/forum/index.php?showtopic=5215

Gut Fräs gruß vom Zerspanferkel

Wegen Gewindebohren, also wenns erlaubt ist würde ich auf alle Fälle Former verwenden und generell ganz geringfügig grösser wie eigentlich vorgesehen bohren. Beim M10 ungefähr 1/10.

Hallo,
und dankeschön für Eure Antworten.

@uli
1.4543 ==>X3 CrNiCuTi12-9
1.4545 ==>X5CrNiCuNb15 5
1.4548 ==>X5CrNiCuNb17-4-4
Gehören zu den rost und säurebest.Materialien.So hab ich das im
Stahlschlüssel gefunden.
Bei den Schnittgeschwindigkeiten werde ich mich halt mal langsam
vortasten,den laut Angaben der Werkzeughersteller gehen die
Werte von 90m/min(Austenitisch-Ferritisch) bis 265m/min(Ferritsch-Marten-
sitisch).Das sind ja Welten!
Darum meine Frage ob jemand weis zu welcher Gruppe welcher Werkstoff
zählt.

@Zerspanferkel
Du hast mit der Luft-und Raumfahrt recht.Da kommen die Bauteile hin.
Mit der Beschaffung bei den Gewindewerkzg. habe ich auch so meine Probleme.da alles Sonderwkzg.(MJ UNJ...)
Das mit den scharfen Werkzeugschneiden habe ich in diesem Forum
schon bei anderen Beiträgen über Niro-Bearbeitung gelesen.
Mir ging es hierbei auch um die Sorte der Beschichtung.Verbindet sich z.B.
die eine Beschichtung während der Bearbeitung bedingt durch z.BTemperatur oder Diffusion mit dem Werkstoff?

Wir bearbeiten dieses Zeugs schon länger und haben halt unsere vorhandenen WSP benutzt,mit mehr oder weniger Erfolg.Nun möchte ich
halt die Zerspanungsparameter optimieren und dafür die geeigneten
Werkzeuge beschaffen.
Meiner Erfahrung nach ist der 13-8 PH am übelsten zu bearbeiten.
15-5 PH liegt in der Mitte,während man beim 17-4 PH lediglich beim Bohren
mit den Schnittgeschwindigkeiten etwas vorsichtig sein sollte.

Danke und weiterhin viel Erfolg in dem Forum.Mir hats schon ab und zu geholfen

Gruß Hubert

Also ich hab die Erfahrung gemacht dass sämtliche neumodische Beschichtungen so in der Farbe grau bis lila nichts taugen. Vermutlich ist da die Schichthaftung am HM zu gering und wenn dann mal ein Span kleben bleibt ist in dem Moment wo er wieder die Schneidzone erreicht die Beschichtung weg. Die alte TIN Beschichtung hat bei 4571 V4A rund die zehnfache Standzeit erreicht und danach konnte man mit dem Werkzeug immer noch normalen Stahl fräsen während die TIC,TICN,TINAL Platten allesamt nur mehr zum wegschmeissen taugten.

Jetzt wo du die Bezeichnung genannt hast scheint wohl die erste Zahl den Chrom und die zweiten den Nickelgehalt anzugeben. Dann ists auch verständlich dass je höher der NI Anteil umso schlechter die Bearbeitung.
Der Chrom selber wirkt sich da fast gar nicht aus. Ich hatte mal nen Stahl der nur Chrom enthielt der war trotz 12% Chrom hervorragend zu bearbeiten.

Hallo,
das sind in der Tat anspruchsvolle Werkstoffe, da kann man schon mal ins Schwitzen kommen! Ich versuche mal, ein paar deiner Punkte aufzugreifen:
Struktur der Stähle:
Bei 13-8 PH (1.4534, oft auch als 1.4543 referenziert, wobei 1.4543 eher XM-16 entspricht und 13-8PH eher 1.4534), 15-5 PH (1.4545) und 17-4 PH (1.4548, auch bekannt als AISI 630) handelt es sich um ausscheidungshärtende, martensitische Edelstähle. Ihre hohe Festigkeit erhalten sie durch eine Wärmebehandlung (Lösungsglühen und anschließendes Auslagern), die zu einer feinen martensitischen Struktur mit eingelagerten intermetallischen Phasen führt. Das unterscheidet sie deutlich von den von dir genannten austenitischen (1.4301) und den einfacheren martensitischen Stählen (1.4021, 1.4112), was auch die Zerspanbarkeit erklärt.
Beschichtungen:
Für diese Art von Werkstoffen ist TiAlN (Titan-Aluminium-Nitrid) in der Regel die bessere Wahl als die ältere TiN-Beschichtung. TiAlN-Beschichtungen bieten eine höhere Warmhärte und Oxidationsbeständigkeit. Das ist wichtig, da bei der Bearbeitung dieser zähen Stähle hohe Temperaturen an der Schneide entstehen. Eine Kühlung ist zwar nicht immer zwingend notwendig mit TiAlN, kann aber die Standzeit zusätzlich erhöhen. Moderne Weiterentwicklungen wie AlTiN oder sogar TiAlSiN können unter Umständen noch bessere Ergebnisse liefern, insbesondere bei sehr hohen Anforderungen.
Wendeplattengeometrie zum Drehen:
Eine positive Geometrie ist bei der Bearbeitung von rostfreien Stählen, und insbesondere bei diesen zähen PH-Stählen, meistens von Vorteil. Positive Geometrien reduzieren die Schnittkräfte, die Wärmeentwicklung und die Neigung zur Aufbauschneidenbildung. Das schont Werkzeug und Maschine und kann zu besseren Oberflächen führen. Scharfe Schneidkanten sind ebenfalls wichtig.
Schnittgeschwindigkeit beim Drehen (Erfahrungswerte):
Deine aktuellen Werte für 13-8 PH (Vc 150 m/min, ap 3mm, f 0,2 mm/U) erscheinen mir für das Schruppen dieses Materials, besonders wenn du Probleme hast, eher sportlich. 13-8 PH gilt als einer der am schwierigsten zu zerspanenden PH-Stähle.
13-8 PH (1.4534/1.4543): Versuche es mal deutlich konservativer. Für das Schruppen würde ich eher im Bereich Vc 40-70 m/min starten, je nach Zustand und Stabilität deiner Aufspannung und Maschine. Einige Quellen geben auch bis zu 110-140 m/min an, aber das erfordert optimale Bedingungen und meist beschichtete Hartmetallplatten. Bei Problemen immer erstmal runter mit der Geschwindigkeit. Der Vorschub von 0,2 mm/U ist für's Schruppen okay, die Zustellung von 3mm ebenfalls, sofern stabil.
15-5 PH (1.4545): Ist tendenziell etwas besser zerspanbar als 13-8 PH, aber immer noch anspruchsvoll. Hier könntest du bei Vc 50-90 m/min für das Schruppen ansetzen.
17-4 PH (1.4548): Ähnlich wie 15-5 PH, vielleicht noch einen Tick "gutmütiger", aber die Unterschiede sind nicht riesig. Startwerte von Vc 60-100 m/min (im geglühten Zustand Condition A) können hier ein Anhaltspunkt sein. Im ausgehärteten Zustand muss die Geschwindigkeit oft reduziert werden. Ein Datenblatt erwähnt für Automaten sogar nur Vc ≈ 25 – 35 m/min.
Allgemein für PH-Stähle:
Achte auf eine stabile Aufspannung von Werkstück und Werkzeug. Vibrationen sind Gift.
Gute Kühlung ist meistens Pflicht, um die Schneide zu schützen und Späne abzuführen.
Die Zerspanbarkeit kann auch vom Wärmebehandlungszustand abhängen. Im lösungsgeglühten Zustand (Condition A) sind sie weicher, aber neigen stärker zur Kaltverfestigung. Im ausgehärteten Zustand sind sie härter, aber die Spanbildung kann kontrollierter sein. Für 17-4 PH gibt es Hinweise, dass eine spezielle Doppelauslagerung die Zerspanbarkeit verbessern kann.
Dein Hinweis, dass ihr eure üblichen "Niro-Platten" verwendet: Die PH-Stähle spielen festigkeits- und zähigkeitsmäßig in einer anderen Liga als z.B. ein 1.4301 (Austenit, relativ gut zerspanbar) oder auch ein 1.4021 (einfacher Martensit). Die PH-Stähle haben eine hohe Neigung zur Kaltverfestigung während der Bearbeitung, was die nachfolgenden Schnitte erschwert.
Speziell zu 17-4 PH findest du auch auf der Seite von Robemetall einige Infos zu den Eigenschaften, die indirekt die Zerspanbarkeit beeinflussen: https://www.robemetall.de/produkte/stahl/17-4-ph/ Dort werden verschiedene Wärmebehandlungszustände mit entsprechenden Festigkeiten gelistet, was dir einen Anhaltspunkt für die Härte geben kann.
Vielleicht helfen dir diese Anregungen ja schon ein Stück weiter. Viel Erfolg und "Gut Span"!

Hallo zusammen,

es ist noch zu beachten in welchem Behandlungszustand das Material zu bearbeiten ist.
Mir bekannt sind bei 1.4545 und 1.4548:
.9 = Lösungsgeglüht ca. HRB 363
.3 = ausgehärtet ca. 38 HRC Rm 960
.4 = ausgehärtet ca. 42 HRC Rm 1070

In der Luftfahrt wir meist .4 verwendet.