Steel Glossary
Toolox 44

Chemische Zusammensetzung %
C Si Mn P S Cr Mo V Ni
max. 0,32 1,1 0,8 0,01 0,003 1,35 0,8 0,14 1,0
min. 0,6

Toolox 44 ist ein gehärteter und angelassener Werkzeugstahl, der auf geringste Restspannungen ausgelegt ist. Dieser Werkstoff hat deshalb eine sehr gute Formstabilität bei der Bearbeitung. Toolox 44 besitzt trotz einer Härte von 45 HRC gute Bearbeitungseigenschaften.
Der Werkzeugstahl ist speziell vorgesehen für Kunststoffformen und ist hervorragend polier- und narbungsgeeignet.
Andere Einsatzbereiche: Blechumformwerkzeuge, Verschleißteile, Konstruktionsteile sowie Maschinenspindeln.

Härte
(Garantierter Wert)
HBW 410 – 475 (entspricht ca. 41 – 47 HRC)
Kerbschlagarbeit
(Garantierter Wert)
Prüftemperatur
20°C
Kerbschlagarbeit
Charpy-V in Querrichtung ≤ 130mm mind. 18 J
Zugfestigkeit
(Umgerechneter Wert)
Zugfestigkeit ca. 1450 MPa
Ultraschallprüfung
(Garantierter Wert)
Nach EN 10 160 (Bleche) oder EN 10 228-3 (Schmiedeteile) und zusätzlichen Anforderungen gemäß SSAB V6.
Ätzeneigenschaften
(Garantieverpflichtung)
Toolox 44 erfüllt die Anforderungen gemäß NADCA 207–2006.
Abmessungen Toolox 44 wird in Blechdicken 6 - 130mm geliefert.
Lieferzustand Gehärtet und angelassen bei mind. 590°C.
Wärmebehandlung Nitrieren oder Beschichten ist bei Temperaturen unter 590°C möglich. Toolox 44 ist für weitere Wärmebehandlung nicht vorgesehen. Wenn dieser Werkstoff nach der Lieferung weiterer Wärmebehandlung über 590°C unterzogen wird, sind die Eigenschaften nicht mehr garantiert.
Prüfung Prüfung gemäß EN 10 025 und EN ISO 6506-1. Härtegeprüft an abgefräster Oberfläche 0,5 - 2mm unter der Blechoberfläche.
Toleranzen Blech: Gemäß Werknorm SSAB für Werkzeugstähle, Schmiedestücke: Gemäß DIN 75 27
Rundstahl: EN 10 060
Produkte Präzisionsflachstahl (Standard- und Sonderabmessungen), EcoPlan, VarioPlan, VarioRond und Rohmaterialzuschnitte. Maschinenbauteile und Führungsleisten individuell nach Ihren Angaben und Zeichnungen.
Metallurgische Information
Härteverlauf

Ermittlung der Nitriertiefe NHD nach DIN 50190-3 bei Kernhärte +50 HV

Hinweis: Durch die hohe Kernhärte von ca. 450 HV unterschätzt man leicht die wirksame Nitriertiefe im Vergleich zu niedrig vergüteten Werkstoffen.

Härteverlauf - Toolox 44
Einschlussgehalt (Typenwerte)
Einschlussquote (äquival. Durchmesser) 6µm
Flächenanteil 0,015%
Länge-Breite-Verhältnis 1,2
Physikalische Eigenschaften (Typenwerte)
Wärmeausdehnungskoeffizient [10-6/K]
bei +20 – 200°C:
13,5
Wärmeleitkoeffizient:
+20°C 34,0 W/mK
+200°C 32,0 W/mK
+400°C 31,0 W/mK
+600°C 21,0 W/mK
Kurzzeit
Kurzzeit - Toolox 44

Diffusionszone,
keine Verbindungsschicht

Langzeit
Langzeit - Toolox 44

Diffusionszone,
Verbindungsschicht 34 µm

Oberflächentechnik
Oberflächentechnik - Toolox 44
Mechanische Eigenschaften (typische Werte*)
garantierte Härte [HBW] Härte typ. [HRC]* garantierte Kerbschlag- arbeit Min [J] Kerbschlag- arbeit typ. [J]* Dehngrenze typ. Rp0,2 [MPa]* Zugfestigkeit typ. Rm [MPa]* Bruch- dehnung typ. As [%]* Stauch- grenze typ. MPa* Stauchgrenze nach 170 Std. Haltezeit typ. MPa* Dicke [mm]
-40°C 14 6 - 130
-20°C 19
+20°C 410 - 475 45 18 30 1300 1450 13 1250
+200°C 60 1200 1380 10 1120
+300°C 80 1120
+400°C 80 1060 1060
+500°C 930 910

Toolox wird bei Raumtemperatur auf Härte und Kerbschlagarbeit geprüft.

Alle anderen angegeben Werte stammen aus ergänzenden Prüfungen und dienen nur zur Information, sind jedoch nicht garantiert.

* Richtwerte nur zur Information.

Dämpfungseigenschaften

Toolox 44 wurde in Schweden schon früh erfolgreich für Grundkörper hoch- wertiger Zerspanungswerkzeuge wie WP-Bohrer, Fräser und Abstechwerkzeuge eingesetzt. Dabei zeigten sich ruhiger Lauf und lange Standzeiten, gerade auch im direkten Vergleich zu bisher üblichen Werkstoffen. Mehrere wissenschaftliche Untersuchungen, unter anderem an der Königlichen Technischen Hochschule in Stockholm sowie durch Dr. Svenningsson führen dies auf hervorragende Dämpfungseigenschaften des Werkstoffes zurück. So ist die kritische Schnitttiefe von Toolox-Fräsern größer als bei herkömmlichen Werkzeugen, schlankere, weiter auskragende Werkzeuge werden möglich.

Diese Eigenschaften empfehlen Toolox 44 - Rundmaterial auch für Wellen und Spindeln und andere Maschinenelemente, bei denen Fremdanregung den Prozess beeinflusst und Schwingungen reduziert werden sollen.

Schneller abklingende Amplituden in Folge der höheren Dämpfung verbessern zudem entscheidend die Dauerfestigkeit des Bauteiles, Materialermüdung wird reduziert.

Über einen weiten Frequenzbereich von 65Hz bis 4.000Hz ist die Dämpfung sehr gut, sie steigt mit der Anregungsfrequenz. So beträgt der Dämpfungsfaktor zwischen 1,2% bei 120Hz und 2,2% bei 4.000Hz und liegt damit erheblich über dem anderer Stähle, er erreicht in der Spitze das Niveau von Grauguss. Die Untersuchungen sind derzeit noch nicht abgeschlossen, erklären und bestätigen die bisher beobachteten Vorteile im Betrieb aber recht gut. Sprechen Sie uns an, wir unterstützen Sie gerne bei der Optimierung Ihrer Bauteile.

Amplituden bei unterschiedlichen rel. Dämpfungswerten ζ
Amplituden / Dämpfungswerte - Toolox 44
Werkstoff Rel. Dämpfung ζ %
GG [Grauguss] ≈ 2,1 - 2,3
Toolox 44 1,9
Toolox 33 1,0
S355 [St52] 0,8
Hochfeste Stähle (vergütet) ≈ 0,1 - 0,3
Ultraschallprüfung

Jedes Blech wird aufwendig geprüft, Zeugnisse 3.1 sind verfügbar, die internen Standards sind vielerorts strenger als der Industriestandard.

Oberflächenprüfung1)

Gemäß
EN 10 160
Abstand zwischen parallelen Prüflinien [mm] Zu beachtende minimale Fehlerfläche [mm²] Maximal zulässige Fehlerfläche [mm²] Maximale Anzahl lokaler Fehler [Anzahl/m²] Entsprechende Stahl-Eisen- Lieferbedingungen
- 100 1000 10000 1 SEL 072 Klasse 5
S0 100 1000 5000 20 -
S1 100 100 1000 15 SEL 072 Klasse 3
S2 50 50 100 10 SEL 072 Klasse 2
S3 50 20 50 10 SEL 072 Klasse 1

Randzonenprüfung2)

Gemäß
EN 10 160
Randzonenbreite2) [mm] Zu beachtende minimale Fehlerlänge [mm] Maximal zulässige Fehlerlänge [mm] Maximal zulässige Fehlerfläche [mm²] Maximale Anzahl Fehler pro m Länge Entsprechende Stahl-Eisen- Lieferbedingungen
E0 50 - 100 50 100 2000 6 -
E1 50 - 100 25 50 1000 5 SEL 072 Klasse 3
E2 50 - 100 20 40 500 4 SEL 072 Klasse 2
E3 50 - 100 15 30 100 3 SEL 072 Klasse 1
E4 50 - 100 10 20 50 2 -

1) Die Prüfung kann bestellt und durchgeführt werden als Gesamtprüfung, beispielsweise E1S1 oder E2S2, oder als Nur-Randzonen oder Nur-Oberflächenprüfung, beispielsweise E1 oder S1.

2) Die Breite der Randzone bei der Randzonenprüfung variiert in Abhängigkeit von der Dicke des Blechs.

Die Dickentoleranzen der Bleche gemäß AccuRollTech™ sind enger als DIN EN 10 029.

Nenndicke [mm] Toolox Toleranzklasse C [mm] Maximaler Dickenunterschied im Blech [mm]
min max
- 4,9 -0,0 +0,7 0,5
5,0 - 7,9 -0,0 +0,8 0,6
8,0 - 14,9 -0,0 +1,0 0,7
15,0 - 24,9 -0,0 +1,2 0,8
25,0 - 39,9 -0,0 +1,5 1,0
40,0 - 79,9 -0,0 +2,4 1,1
80 - -0,0 +3,2 1,2

Toolox-Bleche haben eine erstaunliche Ebenheit.

5,0-7,9 8,0-14,9 15,0-24,9 25,0-99,9 100,0-155,0
Toolox 44 Quartoblech Klasse S
Messlänge 1.000mm
4mm 3mm 3mm 3mm 4mm
Quartoblech Klasse S
Messlänge 2.000mm
8mm 6mm 6mm 6mm 8mm
Rostschutzanstrich - SSAB

Bleche aus Toolox haben standardmäßig einen Rostschutzanstrich sowie eine Einzelblech-Kennzeichnung.

Ebenheit - SSAB
Schweißen von Toolox

Toolox ist unter Beachtung der nachstehenden Hinweise gut schweißbar. Das Kohlenstoffäquivalent ist für Toolox 44 CEIIW 0,92–0,96 / CET 0,55–0,57.
Geeignet für das Schweißen ohne Vorwärmung sind austenitische Schweißzusätze AWS 307 oder AWS 309. Es ergibt sich eine Festigkeit von ca. Rp0,2 = 500 MPa in der Naht. Unlegierte oder niedrig legierte Schweißzusätze ergeben Festigkeiten bis ca. Rp0,2 = 930 MPa und gute Zähigkeit.

  1. Wärmen Sie beide Seiten der Schweißfuge vor, und zwar etwa 100 – 150mm auf jeder Seite. Die Vorwärmtemperatur sollte in der Mitte des Bleches erreicht werden. Behalten Sie die Vorwärmtemperatur während des gesamten Schweißvorgangs bei, insbesondere beim Heftschweißen.
    Mindest-Vorwärmtemperatur - Toolox 44
  2. Verwenden Sie möglichst weiche oder rostfreie Elektroden. Die Elektroden müssen trocken sein. Der maximal zulässige Wassestoffgehalt beträgt 5ml/100g Schweißgut. Um eine optimale Texturbildungsqualität zu erzielen, sollte das Schweißen unter Anwendung des WIG-Verfahrens mit einem Zusatzdraht mit derselben chemischen Zusammensetzung wie der Grundwerkstoff durchgeführt werden. Die einfachste Methode besteht dann darin, eine Stange von einem übrig gebliebenen Teil des Grundwerkstoffs abzusägen.
  3. Schweißen Sie mit einer Wärmezufuhr, die einen Δt8/5Wert zwischen 10 und 20s ergibt.
  4. Beim Schweißen sollte eine Zwischenlagentemperatur von höchstens * 225°C für Toolox 44 erreicht sein, bevor die nächste Lage geschweißt wird.
  5. Führen Sie eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen im Bereich von etwa 100 – 150 mm ab jeder Seite der Schweißnaht durch. Die Durchwärmzeit sollte 5 min / mm Blechdicke oder mindestens 60 Minuten betragen. Normalerweise ist eine Durchwärmzeit von 2 Stunden ausreichend. Der Beginn der Durchwärmzeit ist der Zeitpunkt, zu dem die Temperatur im gesamten Anlassvolumen erreicht ist.

* Die Wärmebehandlung nach dem Schweißen sollte mit einer Temperatur von 150 – 200 °C durchgeführt werden, falls nur geringe Anforderungen hinsichtlich der Formstabilität gestellt werden.

* Die Wärmebehandlung nach dem Schweißen sollte mit einer Temperatur von 560 – 580°C durchgeführt werden, falls hohe Anforderungen hinsichtlich der Formstabilität gestellt werden und der Einfluss der Schweißnaht auf das Texturbildungsergebnis minimiert werden soll.

Härtevergleichstabelle für Toolox und Hardox
Zugfestigkeit
MPa
715 790 820 861 935 995 1011 1090 1169 1245 1328 1412 1494 1580 1758 1940 2130
Vickershärte
HV
205 233 243 261 289 311 317 345 373 401 429 458 485 514 569 627 682
Brinellhärte
HBW
225 250 260 275 300 320 325 350 375 400 425 450 475 500 550 600 650
Rockwell
HRC
19 22,5 24 26 29 32 32,5 35,5 38 40 42,5 44,5 46,5 49 52,5 55 57,5
Material info

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Toolox 44

Toolox44® is the only tool steel worldwide that is already hardened ex works to 45 HRc

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