Einführung:
Ein niedrigerer Preis für Werkzeugstahl kann auf verfügbaren Lagerbestand oder geringere Verarbeitungskosten zurückzuführen sein. Liegt der Preis jedoch deutlich unter dem Marktniveau, sollten Käufer prüfen, ob Güteklasse, Schmelzverfahren und Prüfanforderungen tatsächlich übereinstimmen.
Dieser Artikel untersucht einen realen Fall: Stahl, der als Werkzeugstahl K110 / 1.2379 / D2 verkauft wurde , riss beim Bohren und wurde später als Werkzeugstahl Cr12MoV identifiziert . Der Fall zeigt, warum Materialverfälschungen schwer zu erkennen sind – und wie man sie verhindern kann.
Ein realer Fall: „D2“ riss beim Bohren
Ein Kunde kontaktierte uns, nachdem ein Rundstab aus Kaltarbeitsstahl beim Bohren gerissen war. Das Material war mit K110 gekennzeichnet , entsprechend 1.2379 / AISI D2 . Es war noch geglüht und nicht gehärtet.
Da der Riss um das Bohrloch herum auftrat, wurden zunächst Bearbeitungsbedingungen und Eigenspannungen als mögliche Ursachen vermutet. Der Kunde schickte daraufhin eine Probe zur chemischen Analyse an unser Werk.
Das Ergebnis zeigte, dass es sich bei dem Stahl nicht um 1.2379 / D2 handelte. Seine Zusammensetzung entsprach Cr12MoV.
| Schlüsselelement | 1.2379 / D2 | Cr12MoV | Unterschied |
|---|---|---|---|
| Molybdän (Mo) | 0.70-1.20% | 0.40-0.60% | D2 enthält mehr Mo |
| Vanadium (V) | 0.70-1.10% | 0.15-0.30% | D2 enthält wesentlich mehr V |
| Chrom (Cr) | 11.00-13.00% | 11.00-12.50% | Die Bereiche überlappen sich |
| Härte nach dem Glühen | Üblicherweise ≤255 HB | Üblicherweise ≤255 HB | Die Härte kann ähnlich sein |
Die genauen Grenzwerte variieren je nach Norm leicht, daher muss eine vollständige chemische Analyse berücksichtigt werden.
In diesem Fall betrug der Preisunterschied zwischen den beiden Sorten etwa 600–700 US-Dollar pro Tonne . Der Einsatz des kostengünstigeren Materials könnte daher einen erheblichen Gewinn generieren und wäre bei der üblichen Wareneingangskontrolle nur schwer zu erkennen.
Die chemische Analyse ergab, dass das Material die Vorgaben nicht erfüllte. Sie bewies jedoch nicht, dass die Substitution die alleinige Ursache für die Rissbildung war. Härte, Bohrbedingungen, Eigenspannungen und Mikrostruktur mussten noch überprüft werden.
Warum verwenden manche Lieferanten Ersatz für Werkzeugstahl?
1. Der Käufer darf die chemische Zusammensetzung nicht testen.
D2 und Cr12MoV sind beides hochkohlenstoffhaltige, hochchromhaltige Kaltarbeitsstähle. Ihr Aussehen, ihre Abmessungen und ihre Härte im geglühten Zustand können ähnlich sein.
Die meisten Käufer prüfen Menge, Größe, Oberflächenbeschaffenheit und Härte. Keine dieser Prüfungen kann jedoch die vollständige chemische Zusammensetzung bestätigen. Ohne chemische Analyse bleibt die Verfälschung möglicherweise unentdeckt.
2. Ähnliche Härte verschleiert den Unterschied
Beide Werkstoffgüten können nach der Wärmebehandlung eine ähnliche Härte erreichen. Ein Härteergebnis allein kann daher nicht beweisen, dass es sich um D2-Werkstoff handelt.
Der Unterschied liegt in der Legierungszusammensetzung und im Mikrogefüge. D2 enthält normalerweise mehr Molybdän und Vanadium, was sich auf die Härtbarkeit, die Anlassbeständigkeit, die Karbidbildung und das Verschleißverhalten auswirkt.
Cr12MoV ist kein minderwertiger Stahl. Er hat geeignete Anwendungsgebiete. Das Problem ist, ihn als D2 zu vermarkten.
3. Das Versagen ist auf die Verarbeitung zurückzuführen.
Wenn das Material reißt oder sich unzureichend verhält, schiebt ein unzuverlässiger Lieferant die Schuld möglicherweise auf das Bohren, die Wärmebehandlung oder die Werkzeugkonstruktion. Diese Faktoren können tatsächlich zu Ausfällen führen, wodurch die Erklärung schwer anzufechten ist.
Ohne chemische Analyseergebnisse, Rückverfolgbarkeit der Chargennummern und Verarbeitungsprotokolle kann der Kunde möglicherweise nicht nachweisen, dass die gelieferte Qualität fehlerhaft war.
4. Bei Eilaufträgen wird die Qualitätskontrolle oft übersprungen.
Wenn die Produktion auf Material wartet, akzeptieren Käufer möglicherweise Zusagen wie „Das Zertifikat wird später nachgesendet“ oder „Verwenden Sie den Stahl zuerst“.
Sobald das Material zugeschnitten und bearbeitet wurde, gestaltet sich die Rücksendung schwieriger. Bei Eillieferungen darf der Stahl niemals von seinen Materialprüfzeugnissen und Chargennummern getrennt werden.
Warum ist Substitution so schwer zu erkennen?
Die MTC gehört möglicherweise nicht zum Stahl
Ein Materialprüfzeugnis (MTC) ist nur dann sinnvoll, wenn es mit dem gelieferten Material verknüpft werden kann. Die Chargennummer muss auf der Stahlkennzeichnung, dem MTC, dem Lieferschein und dem Wareneingangsdokument übereinstimmen.
Ein Konformitätszertifikat bestätigt die Materialqualität nicht, wenn die physische Kennzeichnung fehlt oder abweicht. Selbst ein gültiges Zertifikat kann fälschlicherweise einer anderen Charge zugeordnet werden.
Unterschiedliche Tests finden unterschiedliche Probleme.
| Test | Was es überprüft |
|---|---|
| Visuelle und dimensionale Kontrolle | Oberflächenbeschaffenheit, Abmessungen und Menge |
| Härteprüfung | geglühter oder wärmebehandelter Zustand |
| Chemische Analyse mittels OES | Güteklasse und Legierungszusammensetzung |
| Ultraschalluntersuchung | Bestimmte interne Diskontinuitäten |
| Metallographie | Karbidverteilung, Einschlüsse und Mikrostruktur |
| Fraktographie | Rissentstehung und -ausbreitung |
Tragbare PMI-Geräte können viele Legierungselemente identifizieren, jedoch können einige handgeführte Röntgenfluoreszenz-Geräte (RFA) Kohlenstoff nicht messen. Für eine vollständige Gehaltsbestimmung kann eine optische Emissionsspektrometrie (OES) oder eine Analyse durch ein akkreditiertes Labor erforderlich sein.
Käufer müssen nicht über die gesamte Ausrüstung verfügen. Bei einem neuen Lieferanten oder einem kritischen Auftrag ist die unabhängige Prüfung der ersten Charge in der Regel deutlich günstiger als die Untersuchung eines Fehlers an einem fertigen Werkzeug.
Warum der Verlust höher ist als der Stahlpreis
Materialsubstitutionen werden oft erst beim Bohren, Drahterodieren, Wärmebehandeln, Schleifen oder in der Produktion entdeckt. Bis dahin hat der Käufer möglicherweise bereits bezahlt für:
- Rohmaterial
- Sägen und CNC-Bearbeitung
- Wärmebehandlung und Schleifen
- Ersatzstahl und Eilfracht
- Produktionsausfallzeiten
- Verspätete Lieferung
Für die Geltendmachung von Schadensersatzansprüchen sind Prüfberichte, Rückverfolgbarkeitsnachweise und Belege erforderlich, die den Zusammenhang zwischen dem defekten Teil und der zugeführten Wärme belegen. Bei kleineren Aufträgen können die Kosten und der Zeitaufwand für die Durchsetzung des Anspruchs den Wert des Stahls übersteigen. Dies ist einer der Gründe, warum manche unseriöse Lieferanten das Risiko weiterhin eingehen.
Häufige Risiken bei der Verwendung von Werkzeugstahl
Preisgünstigere Qualitäten sind nicht automatisch minderwertig. Das Problem besteht darin, die vereinbarte Qualität oder den Produktionsablauf zu ändern, ohne den Kunden zu informieren.
| Material bestellt | Mögliche Substitution | Versteckter Unterschied | Mögliches Ergebnis |
|---|---|---|---|
| 1.2379 / D2 | Cr12MoV oder Cr12 | Niedrigere Mo und V | Verminderte Verschleißfestigkeit oder ungleichmäßige Lebensdauer in anspruchsvollen Anwendungen |
| Premium H13 / 1.2344 | Herkömmliches H13 mit geringerer Reinheit | Mehr Inklusion oder Segregation | Frühere Hitzerisse oder ungleichmäßige Werkzeuglebensdauer |
| ESR Werkzeugstahl | Konventioneller EF-Stahl | Unterschiedliche Sauberkeit und strukturelle Einheitlichkeit | Polierfehler oder geringere Zuverlässigkeit |
| P20/1.2311 | 40Cr- oder 1045-Stahl | Unterschiedliche Härtbarkeit und Durchhärtung | Weicher Kern, Verzerrung oder instabile Leistung |
| Zertifizierte UT-Qualität | Material ohne die vereinbarte UT | Interne Qualität nicht geprüft | Verborgene Diskontinuitäten können unentdeckt bleiben. |
Der genaue Werkzeugstandzeitverlust lässt sich nicht als fester Prozentsatz angeben. Die Leistung hängt auch von der Wärmebehandlung, der Härte, der Werkzeugkonstruktion, der Arbeitsbelastung und der Wartung ab.
Hat der Stahl oder das Bohren den Riss verursacht?
Die fehlerhafte chemische Zusammensetzung reichte aus, um das Material als D2 auszuschließen. Der Rissbildungsmechanismus erforderte jedoch noch eine separate Untersuchung:
- Überprüfen Sie die Note: Vergleichen Sie die tatsächliche chemische Zusammensetzung mit den Angaben im Kaufvertrag.
- Härteprüfung im geglühten Zustand: Messen Sie sowohl den beschädigten Bereich als auch die nicht betroffenen Stellen.
- Bohrbedingungen prüfen: Prüfen Sie Bohrer, Drehzahl, Vorschub, Kühlung, Späneabfuhr und Spannvorrichtung.
- Untersuchen Sie die Rissrichtung: Ein Riss, der an einer beschädigten Bohrlochwand beginnt, kann auf übermäßige Bohrspannung hinweisen. Ein Riss in Schmiederichtung kann auf Karbidbänder oder -einschlüsse hindeuten.
- Überprüfen Sie die innere Struktur: Verwenden Sie gegebenenfalls Ultraschallprüfung, Metallographie oder Fraktographie.
Die Bohrung könnte die eigentliche Ursache, der letzte Auslöser oder der Vorgang gewesen sein, der eine bestehende Schwachstelle aufgedeckt hat. Die Verantwortung sollte sich nach den Beweisen richten.
| Erkenntnis | Wahrscheinliche Verantwortung |
|---|---|
| Im Fach Chemie wurde die geforderte Note nicht erreicht. | Materiallieferant |
| Die Chargennummer kann nicht mit dem MTC abgeglichen werden. | Materiallieferant |
| Die interne Qualität entspricht nicht dem vereinbarten Standard | Stahlproduzent oder -lieferant |
| Das Material erfüllt die Anforderungen, aber die Bohrbedingungen sind ungeeignet. | Bearbeitungsteam |
| Sowohl Material- als auch Verarbeitungsfaktoren tragen dazu bei | Geteilte Verantwortung |
In diesem Fall führte die unterschiedliche Güte des Materials eindeutig zu dessen Nichtkonformität, auch wenn die Bohrbedingungen ebenfalls zur Rissbildung beigetragen haben.
Wie FCS-Stahl den Gütewechsel verhindert
Bestellt ein Kunde 1.2379 / D2, liefern wir 1.2379 / D2. Ist Cr12MoV für die Anwendung oder das Budget besser geeignet, bieten wir es unter seiner korrekten Bezeichnung an und erläutern den Unterschied. Wir tauschen die Sorten nicht ohne Zustimmung des Kunden aus.
Unsere Materialkontrolle konzentriert sich auf drei Punkte:
- Rückverfolgbarkeit der Chargennummer: Die Kennzeichnung auf dem Stahl muss mit dem Materialprüfzeugnis, der Packliste und den Prüfprotokollen übereinstimmen.
- Vereinbarte Qualitätsanforderungen: Chemische Zusammensetzung, Härte, Abmessungen, Ultraschallprüfung und weitere Anforderungen werden gemäß der Kaufspezifikation bestätigt.
- Unabhängige Inspektion: Der Kunde kann SGS, TÜV, BV oder eine andere qualifizierte Organisation mit der Prüfung des Materials vor dem Versand beauftragen.
Bei Erstaufträgen oder kritischen Werkzeugen sollten Käufer außerdem vor der Bearbeitung das Materialprüfzeugnis (MTC) überprüfen, die Chargennummer mit dem physischen Stahl abgleichen und die erste Charge unabhängig testen.
FCS Steel wurde 2007 gegründet und begann 2022 mit dem Direktexport. Unser Ruf basiert darauf, dass wir das im Vertrag genannte Material liefern – und nicht darauf, einen einzelnen Auftrag mit dem niedrigsten Angebot zu gewinnen.
Die wahren Kosten von billigem Werkzeugstahl
In diesem Fall wurde der als K110 / 1.2379 / D2 verkaufte Stahl nach Beginn der Bohrarbeiten als Cr12MoV identifiziert . Der niedrigere Einkaufspreis gleicht die zusätzlichen Bearbeitungskosten, Projektverzögerungen und Kundenstreitigkeiten in keiner Weise aus.
FCS Steel kann nicht alle fragwürdigen Praktiken auf dem Markt ändern. Wir garantieren jedoch, dass jedes Stück Stahl, das unser Werk verlässt, die von Ihnen bestellte Güteklasse aufweist.
Die auf einem Stahlstück angegebene Güteklasse ist eine Behauptung. Die zugehörige Chargennummer, das Werkstoffprüfzeugnis (MTC) und unabhängige Prüfergebnisse liefern den Nachweis.
Lassen Sie sich Ihren Ruf als Aktionär nicht durch gefälschte Rabatte ruinieren. Um Originalmaterialien für Ihre nächste Großbestellung zu beziehen, kontaktieren Sie FCS Steel noch heute.