TY - THES

T1 - Eigenschaftscharakterisierung von Warmarbeitsstählen für Strukturbauteile

AU - Aigner, Andreas

N1 - gesperrt bis 30-09-2018

PY - 2013

Y1 - 2013

N2 - Im Druckgussbereich kommen immer größere Werkzeugabmessungen zum Einsatz, wobei die heute eingesetzten Druckgussformen schon ein sehr hohes Leistungsniveau erreicht haben. Neben einer guten Festigkeit sollten ebenfalls gute Zähigkeitswerte erreicht werden. Aus diesem Grund wurden mehrere Legierungskonzepte zur Realisierung dieser Forderungen verfolgt. Neben den bereits erwähnten Eigenschaften sollten diese neuartigen Legierungen eine gute Durchvergütbarkeit aufweisen und gleichzeitig kostengünstig sein. Typische Anwendungen dieser Warmarbeitsstähle sind Druckgussformen für Strukturbauteile in der Automobilindustrie. Ziel der vorliegenden Arbeit war, an vier entwickelten Warmarbeitsstählen eine Eigenschaftscharakterisierung durchzuführen und die Ergebnisse mit heute gebräuchlichen Warmarbeitsstählen zu vergleichen. Um die vier Legierungen zu charakterisieren, erfolgte die Erstellung von Härte-Anlass-Kurven. Die dazu notwendigen Wärmebehandlungsparameter wurden zuvor mittels Abschreckversuchen am Dilatometer, Karbidanalysen sowie Korngrößenanalysen bestimmt. Ebenfalls erfolgte die Aufnahme von vier ZTU-Schaubildern, um die Phasenumwandlung zu eruieren. Zur Beurteilung der Zähigkeit wurden Kerbschlagbiegeversuche an bereits vergüteten Proben durchgeführt. Es zeigte sich, dass die Ergebnisse anhand der chemischen Zusammensetzung erklärt werden konnten. Dies zeigte sich schon bei der Wahl der geeigneten Härtetemperatur und anschließend bei der Betrachtung der Härte-Anlass-Kurven. Abhängig von der Legierungszusammensetzung war die Lage und Höhe des Sekundärhärtepeaks sowie die Härtetemperatur verschieden. Auch die Ergebnisse der ZTU-Schaubilder zeigten, dass mit höherem Legierungsgehalt die Bainitumwandlung zu längeren Abkühlzeiten verschoben wird.

AB - Im Druckgussbereich kommen immer größere Werkzeugabmessungen zum Einsatz, wobei die heute eingesetzten Druckgussformen schon ein sehr hohes Leistungsniveau erreicht haben. Neben einer guten Festigkeit sollten ebenfalls gute Zähigkeitswerte erreicht werden. Aus diesem Grund wurden mehrere Legierungskonzepte zur Realisierung dieser Forderungen verfolgt. Neben den bereits erwähnten Eigenschaften sollten diese neuartigen Legierungen eine gute Durchvergütbarkeit aufweisen und gleichzeitig kostengünstig sein. Typische Anwendungen dieser Warmarbeitsstähle sind Druckgussformen für Strukturbauteile in der Automobilindustrie. Ziel der vorliegenden Arbeit war, an vier entwickelten Warmarbeitsstählen eine Eigenschaftscharakterisierung durchzuführen und die Ergebnisse mit heute gebräuchlichen Warmarbeitsstählen zu vergleichen. Um die vier Legierungen zu charakterisieren, erfolgte die Erstellung von Härte-Anlass-Kurven. Die dazu notwendigen Wärmebehandlungsparameter wurden zuvor mittels Abschreckversuchen am Dilatometer, Karbidanalysen sowie Korngrößenanalysen bestimmt. Ebenfalls erfolgte die Aufnahme von vier ZTU-Schaubildern, um die Phasenumwandlung zu eruieren. Zur Beurteilung der Zähigkeit wurden Kerbschlagbiegeversuche an bereits vergüteten Proben durchgeführt. Es zeigte sich, dass die Ergebnisse anhand der chemischen Zusammensetzung erklärt werden konnten. Dies zeigte sich schon bei der Wahl der geeigneten Härtetemperatur und anschließend bei der Betrachtung der Härte-Anlass-Kurven. Abhängig von der Legierungszusammensetzung war die Lage und Höhe des Sekundärhärtepeaks sowie die Härtetemperatur verschieden. Auch die Ergebnisse der ZTU-Schaubilder zeigten, dass mit höherem Legierungsgehalt die Bainitumwandlung zu längeren Abkühlzeiten verschoben wird.

KW - Warmarbeitsstahl

KW - Wärmebehandlung

KW - Karbidanalyse

KW - Korngrößenanalyse

KW - Zeit-Temperatur-Umwandlungsschaubild

KW - Kerbschlagzähigkeit

KW - Hot-work tool steel

KW - heat treatment

KW - carbid analyses

KW - grain size analyses

KW - time-temperature-transition diagram

KW - Charpy-V-notch toughness

M3 - Diplomarbeit

ER -