Auswahl von Kaltarbeitsstahl: D2, DC53, Cr12MoV oder O1

Die Kandidaten

Stahl	Typ	Arbeitshärte	Charakter
O1 / SKS3	Ölhärtend, niedrig legiert	~58–62 HRC	Zäh, leicht zu zerspanen, mäßiger Verschleißwiderstand
D2 / Cr12MoV	12% Cr, hoher Kohlenstoff	~58–62 HRC	Sehr hoher Verschleißwiderstand, mäßige Zähigkeit
DC53	Modifizierte D2-Familie	~60–63 HRC	Verschleiß nahe D2 mit deutlich besserer Zähigkeit

O1-Klasse: kurze Serien und schonende Belastung

O1 (und sein JIS-Gegenstück SKS3) härtet in Öl mit geringem Verzug und lässt sich im weichgeglühten Zustand leicht zerspanen. Für Prototypen, kurze Serien, einfaches Stanzen von weichem Stahl und handbeschickte Umformwerkzeuge ist er die wirtschaftliche, gutmütige Wahl. Seine Grenze ist der abrasive Verschleiß: Gegen rostfreien Stahl, Siliziumstahl oder lange Produktionsserien werden die Schneidkanten schnell stumpf.

Cr12MoV und D2: die Arbeitstiere für große Stückzahlen

Mit etwa 1.5% Kohlenstoff und 12% Chrom scheiden Stähle vom D2-Typ (Cr12MoV ist das GB-Gegenstück) reichlich Chromkarbide aus — die Quelle ihres ausgezeichneten Widerstands gegen abrasiven und adhäsiven Verschleiß. Sie sind der Standard für Stanzen, Lochen und Beschneiden in großen Stückzahlen, typischerweise bei 58–62 HRC: härter für reinen Abrieb, ein oder zwei Punkte weicher, wo die Schneidkanten Stöße sehen. Die Schwäche ist die Zähigkeit: Große Karbide machen den Stahl anfällig für Ausbrechen an scharfen Ecken, bei unterbrochenen Schnitten und bei falsch ausgerichteten Pressen.

DC53: wenn D2 ausbricht

DC53 balanciert das D2-Konzept neu — geringerer Kohlenstoff, angepasstes Chrom und Molybdän, feinere Karbide und ein Sekundärhärtungsverhalten, das ~62–63 HRC bei einer Zähigkeit erlaubt, die eher einem niedriglegierten Stahl ähnelt. Er wird häufig gewählt, wo D2-Schneidkanten ausbrechen, für das Stanzen dickerer Bleche und wo Schäden durch Drahterodieren ein Thema sind, da seine hohe Anlasstemperatur das Problem der erweichten, wiedergehärteten Schicht nach dem Erodieren verringert.

Auswahl nach Volumen und Last

• Prototyp bis kurze Serie, mildes Material, einfache Formen → O1 / SKS3.
• Lange Serien, abrasives Blech (rostfrei, Elektrostahl, beschichtet) → D2 / Cr12MoV.
• Lange Serien plus Ausbrechen, dickes Blech oder schwere Umformlasten → DC53, oder eine pulvermetallurgische Sorte, wenn DC53 noch nicht ausreicht.
• Welcher Stahl auch immer: Eine niedrige Härte zur Heilung von Ausbrechen tauscht in der Regel ein Problem der Schneidkantenlebensdauer gegen ein Verschleißproblem — wechseln Sie die Sorte, bevor Sie die Härte weit senken.

Praxis von Härten und Fertigbearbeitung

Die Familien härten unterschiedlich, und die Werkzeugmacherei spürt das. O1 härtet in Öl ab einer relativ niedrigen Temperatur und verzieht sich vorhersehbar, benötigt aber Schutz vor Entkohlung. Stähle vom D2-Typ härten in Luft oder Vakuum ab etwa 1020–1050 °C — sehr geringer Verzug, ausgezeichnet für große Präzisionswerkzeuge — aber die hohe Härtetemperatur macht die Atmosphärenkontrolle kritisch, und schwere Chromkarbide machen das Schleifen langsamer. DC53 wird bei hoher Temperatur angelassen, was sich für eine anschließende PVD-Beschichtung eignet (der Grundwerkstoff wird durch die Beschichtungstemperaturen nicht erweicht) und Probleme durch die wiedergehärtete „White Layer“ verringert, die das Drahterodieren hinterlässt; bei allen drei Familien sollte diese Erodier-Schicht an Arbeitskanten angelassen oder entfernt werden, da sie ein häufiger Rissauslöser ist. Wie bei Zahnrädern gilt: Kaufen Sie nach Norm und Reinheitsgrad: Für Feinschneiden überdauert ESU-umgeschmolzenes Material Standardmaterial der gleichen nominellen Sorte.