Effect of cryogenic treatment on the microstructure and wear behavior of a T-42 tool steel (Englisch)

Die kryogene Behandlung in der diesem Beitrag zugrunde liegenden Studie wurde bei Temperaturen unter 0 °C bis zu -184 °C ausgeführt, um die Mikrostruktur und die Eigenschaften des Werkstoffes zu modifizieren. Dieser Prozess stellt eine Erweiterung der Wärmebehandlung dar und verbessert weiterhin die Eigenschaften des Werkstoffes. Dieser Beitrag ist auf die kryogene Behandlung des Schnellarbeitsstahles T-42 fokussiert. Dabei wurden die Eigenschaften mit und ohne kryogener Behandlung verglichen. Wenn die Temperatur erniedrigt wird, wird die Mikrostruktur des Werkstoffes verfeinert und es zeigt sich eine größere Anzahl von ausgeschiedenen Carbiden nach einer solchen Behandlung. Diese mikrostrukturellen Veränderungen resultieren in einer Verbesserung der Eigenschaften des HSS T-42 Werkzeugmaterials. Es wurde der Stift-Scheibe-Versuch mit den unbehandelten (untreated - UT) und dem kryogen (cryogenic treated - CT) behandelten HSS-Stahlproben angewendet. Dabei wurde beobachtet, dass die durchschnittliche Verschleißrate der UT-HSS- und der CT-HSS-Proben 6.8 × 10^-8 mm³/Nm bzw. 4.1 × 10^-8 mm³/Nm betrug. Die durchschnittliche Verschleißrate verbesserte sich um 39.71 % für das CT HSS gegenüber dem UT HSS Werkzeugmaterial.

The cryogenic treatment process is carried out at sub-zero temperatures down to -184 °C to modify the microstructure and properties of the material. This process is an extension of heat treatment which further improves the properties of the material This publication focuses on the effect of cryogenic treatment on high speed steel (HSS) T-42 tool material. In this research, cryogenic treatment at -184 °C is conducted and the properties of the material compared with them of untreated material. As the temperature is decreased, microstructure of material is refined and a higher number of carbide precipitates appeared on the surface after the treatment. The microstructural changes result in improvement of properties of HSS, (T-42) tool material. Pin-on-disc wear test is conducted on untreated (UT) HSS and cryogenic treated (CT) HSS specimens. It is observed that the average wear rate of UT-HSS and CT-HSS samples is 6.8 x 10^-8 mm³/Nm and 4.1 x 10^-8 mm³/Nm, respectively. The average wear rate has been improved by 39.71 % for CT-HSS compared to UT-HSS tool material.