TY - THES

T1 - Charakterisierung der Gefügeentwicklung und Umformbarkeit bei der Halbwarmumformung von Stählen

AU - Kromoser, Georg

N1 - gesperrt bis null

PY - 2017

Y1 - 2017

N2 - Unter Halbwarmumformung versteht man das Umformen im Temperaturbereich zwischen dem klassischen Kalt- und Warmumformen. Man versucht die Vorteile der beiden Verfahren zu verbinden und gleichzeitig deren Nachteile, durch gezielte Wahl der Umformtemperatur, zu umgehen. Im Vergleich zum Kaltumformen, kann der Kraftbedarf erheblich gesenkt und, im Vergleich zur Warmumformung, die Genauigkeit der produzierten Teile gesteigert werden. In der Literaturrecherche wurde der Stand der Technik, des Fertigungsverfahrens der Halbwarmumformung, erhoben. Im Zuge dessen erfolgte auch eine Patentrecherche. Die experimentellen Untersuchungen wurden an den Werkstoffen 42CrMo4 und 20MnCrMo7, die für Schmiedeanwendungen konzipiert sind, durchgeführt. Der Versuchsplan wurde auf Basis der ZTU und ZTA Diagramme der entsprechenden Werkstoffe und unter Betrachtung realer Prozessführungen, beim Warmumformen erstellt. Die ZTU und ZTA Diagramme wurden mit der Software JMatPro berechnet. Um die Halbwarmumformbarkeit der ausgewählten Werkstoffe zu charakterisieren, wurden Stauchversuche mit dem Thermo-Mechanical-Treatment Simulator von Servotest durchgeführt. Die Versuche wurden unter verschiedenen Temperaturführungen durchgeführt, um den Einfluss des Erwärmungsvorgangs auf die Umformkraft und Gefügeentwicklung, zu prüfen. Die Umformbarkeit wurde unter Betrachtung der Umformkraft, in Abhängigkeit der Umformtemperatur und Umformgeschwindigkeit bestimmt. Anhand von metallographischen Schliffen konnten die entstandenen Gefüge charakterisiert werden. Ergänzend wurden Härtemessungen an den Schliffen durchgeführt. Die Ergebnisse der Umformversuche zeigen, dass die Fließspannung der untersuchten Stähle, im Temperaturbereich von 500 bis 800°C, mit steigender Temperatur, kontinuierlich abnimmt. Eine Umformung im Zweiphasengebiet führt zwar zu Mischgefügen, ist aber für die Erhöhung des Umformvermögens günstig.

AB - Unter Halbwarmumformung versteht man das Umformen im Temperaturbereich zwischen dem klassischen Kalt- und Warmumformen. Man versucht die Vorteile der beiden Verfahren zu verbinden und gleichzeitig deren Nachteile, durch gezielte Wahl der Umformtemperatur, zu umgehen. Im Vergleich zum Kaltumformen, kann der Kraftbedarf erheblich gesenkt und, im Vergleich zur Warmumformung, die Genauigkeit der produzierten Teile gesteigert werden. In der Literaturrecherche wurde der Stand der Technik, des Fertigungsverfahrens der Halbwarmumformung, erhoben. Im Zuge dessen erfolgte auch eine Patentrecherche. Die experimentellen Untersuchungen wurden an den Werkstoffen 42CrMo4 und 20MnCrMo7, die für Schmiedeanwendungen konzipiert sind, durchgeführt. Der Versuchsplan wurde auf Basis der ZTU und ZTA Diagramme der entsprechenden Werkstoffe und unter Betrachtung realer Prozessführungen, beim Warmumformen erstellt. Die ZTU und ZTA Diagramme wurden mit der Software JMatPro berechnet. Um die Halbwarmumformbarkeit der ausgewählten Werkstoffe zu charakterisieren, wurden Stauchversuche mit dem Thermo-Mechanical-Treatment Simulator von Servotest durchgeführt. Die Versuche wurden unter verschiedenen Temperaturführungen durchgeführt, um den Einfluss des Erwärmungsvorgangs auf die Umformkraft und Gefügeentwicklung, zu prüfen. Die Umformbarkeit wurde unter Betrachtung der Umformkraft, in Abhängigkeit der Umformtemperatur und Umformgeschwindigkeit bestimmt. Anhand von metallographischen Schliffen konnten die entstandenen Gefüge charakterisiert werden. Ergänzend wurden Härtemessungen an den Schliffen durchgeführt. Die Ergebnisse der Umformversuche zeigen, dass die Fließspannung der untersuchten Stähle, im Temperaturbereich von 500 bis 800°C, mit steigender Temperatur, kontinuierlich abnimmt. Eine Umformung im Zweiphasengebiet führt zwar zu Mischgefügen, ist aber für die Erhöhung des Umformvermögens günstig.

KW - Gefügeentwicklung

KW - Gefüge

KW - Halbwarmumformung

KW - Halbwarmumformen

KW - halbwarmumformen

KW - Umformbarkeit

KW - Verformbarkeit

KW - Umformtemperatur

KW - umformen

KW - Fließspannung

KW - Fließpressen

KW - characterization

KW - Characterization

KW - warm

KW - forming

KW - formability

KW - microstructural

KW - steel

KW - steels

M3 - Diplomarbeit

ER -