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Jonathan Lentz

• Zielsetzung der Arbeit war es einen Grundstein zur Entwicklung B-legierter Werkzeugstähle zu schaffen. Dazu wurde die Wirkung der Elemente B und Cr auf die Gefügeentstehung, die Stabilität und die mikromechanischen Eigenschaften von Hartphasen in untereutektischen Fe-C-B und Fe-C-B-Cr Legierungen analysiert. Zusätzlich wurden Wechselwirkungen der Elemente B und Cr mit Mn, Mo, V oder Nb berücksichtigt. Es wurden Laborlegierungen der Systeme Fe-C-B und Fe-C-B-Cr mit Zugaben der Elemente Mn, Mo, V oder Nb erschmolzen und experimentell charakterisiert. Basierend auf diesen Ergebnissen wurden zwei B-legierte Kaltarbeitsstähle (KAS) entwickelt und mittels schmelz-, sowie pulvermetallurgischer Urformung verarbeitet. Die neuartigen B-legierten KAS erreichen im Vergleich zu konventionellen KAS der Systeme Fe-Cr-C und Fe-Cr-V-C, eine gleiche oder höhere Zähigkeit, Festigkeit und Verschleißbeständigkeit, während die Materialkosten für B-legierten KAS deutlich geringer sind.
• The aim of the work was to provide a basis for the development of B-alloyed tool steels. To this end, the effect of the elements B and Cr on the microstructure formation, the stability and the micromechanical properties of hard phases in hypoeutectic Fe-C-B and Fe-C-B-Cr alloys was analyzed. Additionally, interactions of the elements B and Cr with Mn, Mo, V or Nb were investigated. Laboratory alloys of the systems Fe-C-B and Fe-C-B-Cr with additions of the elements Mn, Mo, V or Nb were casted and characterized experimentally. Based on these results, two B-alloyed cold-work steels (CWS) were developed and processed by means of melt and powder metallurgical manufacturing. The novel B-alloyed CWS achieve the same or higher toughness, strength and wear resistance compared to conventional CWS of the Fe-Cr-C and Fe-Cr-V-C systems, while material cost for the B-alloyed CWS are significantly lower.