HSS M2 (1.3343): Schnellarbeitsstahl für Zerspanungswerkzeuge
Schnellarbeitsstahl HSS M2 (1.3343 / AISI M2) im 3D-Druck: Bis zu 66 HRC Warmhärte, Wolfram-Molybdän-Karbide, Hochtemperatur-Vorheizung gegen Rissbildung, Fräser & Räumnadeln.
HSS M2 (Werkstoffnummer 1.3343 / HS6-5-2C / AISI M2) ist der meistverbreitete Schnellarbeitsstahl für hochbelastete Zerspanungswerkzeuge (Fräser, Bohrer, Gewindebohrer, Räumnadeln) und Kaltumformwerkzeuge. Der hohe Gehalt an Kohlenstoff (0.9 %), Wolfram (6.4 %), Molybdän (5 %) und Vanadium (1.9 %) erzeugt extrem harte Karbide und eine herausragende Warmhärte (Rotglutbeständigkeit bis 600 °C). Im 3D-Druck erfordert HSS M2 zwingend Hochtemperatur-Bauplattenvorheizungen von 400 °C bis 600 °C, belohnt den Fertiger jedoch mit Härtewerten von über 65 HRC nach dem Anlassen.
- Härtewerte von 63 bis 66 HRC nach Mehrfach-Anlassen für höchste abrasive Standzeiten.
- Warmhärte (Rotgluthärte): Behält bis 600 °C Schärfe und Schnittkantenstabilität.
- Zwingender Einsatz von 400 °C bis 600 °C Bauplattenvorheizung zur Vermeidung von Querrissen.
- Ermöglicht Zerspanungswerkzeuge mit innenliegenden Kühlmittelkanälen direkt an der Schneidkante.
Technische Kennwerte & Verfahrensvergleich
ISO/ASTM 52900| Eigenschaft | HSS M2 (LPBF + HT) | HSS M2 (konventionell gewalzt) | 1.2709 (Maraging 300) |
|---|---|---|---|
| Kohlenstoffgehalt | 0.85 - 0.95 % C | 0.85 - 0.95 % C | < 0.03 % C |
| Endhärte | 64 - 66 HRC | 63 - 65 HRC | 52 - 56 HRC |
| Karbidverteilung | Extrem fein (< 1 µm) | Zeilig / grob (5 - 15 µm) | Keine Karbide (Intermetallik) |
| Rotgluthärte (550 °C) | 58 - 60 HRC | 56 - 58 HRC | < 40 HRC (Erweichung) |
| Verschleißwiderstand | Exzellent | Sehr gut | Mittelmäßig |
Erstarrungsmorphologie: Feinstverteilte Primärkarbide
Konventionell hergestellter HSS leidet unter groben, zeiligen Karbidbändern, die als Sollbruchstellen wirken. Durch die extrem schnellen Erstarrungsraten im Laser-Schmelzbad (10^5 K/s) scheiden sich die M6C- und MC-Karbide (Vanadin- und Wolframkarbide) ultrafein und isotrop im Submikrometerbereich ab. Dies führt zu einer höheren Zähigkeit bei gleicher Härte im Vergleich zu Guss- oder Walzmaterial.
Hochtemperatur-Vorheizung als Schlüssel zur Rissfreiheit
Aufgrund des hohen Kohlenstoffgehalts liegt die Martensit-Starttemperatur (Ms) von HSS M2 bei ca. 180 °C, die Martensit-Finish-Temperatur (Mf) unterhalb Raumtemperatur. Ohne Vorheizung wandelt das Gefüge während des Baus schlagartig unter Volumenzunahme um – die Bauteile reißen unweigerlich. Eine Vorheizung der Bauplatte auf 450 bis 550 °C hält das Material während des gesamten Baujobs im zähen Austenitbereich.
Innengekühlte Sonderfräser und Tieflochbohrer
Mit konventioneller Fertigung lassen sich Kühlkanäle nur linear bohren. Mit LPBF werden Schaftfräser gedruckt, deren Kühlkanäle spiralförmig exakt hinter jeder Schneidkante verlaufen. Kühlschmierstoff tritt unter 100 bar Druck direkt an der Schnittzone aus, kühlt die Schneide und spült Späne sofort ab. Standzeiten steigen um das 2- bis 4-Fache.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Wie sieht der Wärmebehandlungszyklus für additiven HSS M2 aus?
Kann HSS M2 auch mit Draht-DED geschweißt werden?
Welche Schutzgasatmosphäre ist erforderlich?
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