1.0715: Automatenstahl ohne Blei mit ferritischem Grundgefüge

Der Werkstoff 1.0715, der in der Regel als 11SMn30 und veraltet auch als 9SMn28 bezeichnet wird, ist ein Automatenstahl. Gemäß Richtanalyse beinhaltet 1.0715 max. 0,14 % Kohlenstoff, max. 0,05 % Silizium, max. 0,90-1,30 % Mangan, max. 0,11 % Phosphor und 0,27-0,33 % Schwefel. Demnach besteht der Unterschied zur bleihaltigen Variante 1.0718 bzw. 11SMnPb30 in dem fehlenden Bleianteil bei 1.0715. Bei einer geschälten, kaltgezogenen oder kaltgezogenen und normalisierten Ausführung hat 1.0715 ein ferritisches Grundgefüge, das lamellenartiges Perlit und Mangansulfid-Einlagerungen aufweist. Im unbehandelten, geschälten Zustand verfügt 1.0715 – abhängig von der Materialdicke – über eine Härte von max. 170 HB und eine Zugfestigkeit von max. 570 N / mm². Je nach Abmessung beträgt die Streckgrenze mind. 245 N / mm², die Zugfestigkeit 380 N / mm² bis 810 N / mm² und die Bruchdehnung mind. 6 % in kaltgezogener Ausführung. Dagegen beschränkt sich die Zugfestigkeit im kaltgezogenen, spannungsarm geglühten Zustand auf max. 550 N / mm².

Zum Lieferumfang der Georg Grimm Edelstahlgroßhandlung GmbH bei der Güte 1.0715 gehört Stabstahl in den Ausführungen rund, vierkant und sechskant.

1.0715: Bleifreier Automatenstahl ermöglicht ausgezeichnete Zerspanbarkeit

Deutschlandweit genießt 1.0715 eine hohe Beliebtheit in seiner Funktion als Automatenstahl. Darunter versteht man nach EN ISO 683-4 unlegierte oder niedrig legierte Qualitätsstähle, die einen hohen Schwefelanteil und, z. B. im Fall von 1.0718, einen optionalen Bleianteil enthalten. Dadurch wird Automatenstahl wie 1.0715 für die Zerspanung mit ununterbrochenem Schnitt – nämlich Drehen, Fräsen und Bohren mithilfe von automatischen Werkzeugmaschinen – optimiert. Legierungselemente wie Schwefel oder auch Phosphor werden 1.0715 beigemischt zur Bildung von spröden Stellen, die wiederum dazu führen, dass sich die Späne schneller brechen und in der Folge verkürzen. Wenn die Schnittgeschwindigkeit und der Spanbruch von 1.0715 nicht ausreichen und niedrigere Zerspankräfte auf das Werkstück einwirken sollen, kann auf 1.0718 zurückgegriffen werden. Vorteilhaft an diesem bleihaltigen Automatenstahl ist außerdem eine Schutzschicht, die sich zwischen Werkzeug und Span legt und den Verschleiß vermindert. Von Nachteil ist allerdings der bleihaltige Dampf, der sich bei der Produktion von 1.0718 entwickelt und sich schädlich auf die Gesundheit und Umwelt auswirkt. Da dieser Dampf aufwändig abgesaugt und entsorgt werden muss, produzieren die Hersteller 1.0718 nur noch in geringeren Mengen, zumal sich seine Eigenschaften durch Zusätze von 0,7–1,7 % Mangan oder 0,08–0,4 % Schwefel annähernd replizieren lassen.

Im Lieferzustand einsetzbarer Weichautomatenstahl

Automatenstahl ist entweder als Vergütungsautomatenstahl oder Weichautomatenstahl erhältlich. Das Hauptmerkmal von Vergütungsautomatenstahl besteht darin, dass er explizit für das nachträgliche Härten auf eine speziell geforderte Härte und Duktilität bestimmt ist. Im Gegensatz dazu ist Weichautomatenstahl wie beispielsweise auch der Werkstoff 1.0715 ohne weitere Wärmebehandlung im geglühten Anlieferungszustand einsetzbar. Somit stimmt auch die Arbeitshärte von 1.0715 im Regelfall mit jener im Anlieferungszustand von max. 170 HB – abhängig von der Abmessung – überein. Falls eine zusätzliche Wärmebehandlung bei 1.0715 trotzdem unumgänglich ist, sollte der Anwender die Arbeitsabläufe im Vorfeld sorgfältig prüfen und erforderliche Sicherheitsvorkehrungen treffen. Im äußersten Fall eignet sich Weichautomatenstahl – wenn auch nur beschränkt – für eine Wärmebehandlung in Form der Einsatzhärtung. Um den Automatenstahl aufzukohlen, nutzt man Stoffe, die Kohlenstoff gasförmig, pulverförmig oder in flüssiger Form abgeben. Danach wird der Automatenstahl 1.0715 im Temperaturbereich zwischen 880 °C und 950 °C eingesetzt. Das Härten wird bei einer Kernhärtetemperatur zwischen 880 °C und 920 °C durchgeführt, gefolgt von einem Abschrecken mit Wasser. Zum Anlassen wird der Automatenstahl 1.0715 für eine Dauer von nicht weniger als einer Stunde auf Temperaturen zwischen 150 °C und 200 °C gehalten.

1.0715: Hervorragende Zerspanbarkeit zur Serienfertigung von Massenteilen

Der bleifreie Automatenstahl 1.0715 verbindet einen geringen Kohlenstoffgehalt mit einem hohen Schwefelanteil, was – selbst bei hohen Geschwindigkeiten – eine leichte Bearbeitung auf Werkzeugmaschinen ermöglicht. Von besonderer Bedeutung für 1.0715 ist die vortreffliche Zerspanbarkeit, die sich aus dem guten Spanbruch und den kurzen Spänen ergibt. Ferner neigt der Automatenstahl lediglich zu geringem Verschleiß und niedrigen Zerspankräften, sodass sich lange Standzeiten einstellen. Die Bearbeitung wird außerdem dadurch erleichtert, dass der Automatenstahl 1.0715 in der Regel als Blankstahl bevorratet wird und dem Anwender deshalb eine gute Oberflächenqualität mit engen Toleranzfeldern bietet. So entspricht Rundstahl typischerweise der Toleranz h9, wohingegen für Vierkantstahl und Sechskantstahl die Toleranz h11 gilt. In vielen Fällen kommt der Automatenstahl 1.0715 folglich ohne eine weitere Wärmebehandlung oder Oberflächenbehandlung aus. Geschweißt werden sollte 1.0715 allerdings nicht. Das Einsatzgebiet von 1.0715 besteht größtenteils in mechanisch weniger anspruchsvollen Massenteilen, die auf einem Drehautomaten bzw. in einem Bearbeitungszentrum in Serienfertigung hergestellt werden. Aus dem Automatenstahl 1.0715 werden beispielsweise Wellen, Ventile, Hydraulikkolben oder auch Verbindungselemente und Befestigungselemente, z. B. Schrauben, gefertigt. Anzutreffen ist der Werkstoff vorwiegend im Apparatebau, Maschinenbau, Gerätebau, Stahlbau und Metallbau, ebenso wie im Fahrzeugbau und Automobilbau.

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