TY - THES

T1 - Einfluss von Schmiede- und Abkühlbedingungen auf das Gefüge und die Eigenschaften ausgewählter AFP-Stähle

AU - Lehofer, Harald

N1 - nicht gesperrt

PY - 2007

Y1 - 2007

N2 - Für Gesenkschmiedeteile, die hohe Belastungen ertragen müssen, werden in der Regel Vergütungsstähle verwendet. Diese Vergütungsstähle erfordern eine zeit-, energie- und kostenintensive Wärmebehandlung. Als mögliche Alternative stehen AFP-Stähle zur Verfügung. Diese weisen ein ferritisch-perlitisches Gefüge auf und erreichen die Festigkeit über Ausscheidungshärtung durch Vanadium und Niob. Diese Stähle können ohne anschließende Wärmebehandlung verwendet werden. Die geforderten Festigkeiten werden problemlos erreicht, die Zähigkeit entspricht jedoch meist nicht dem geforderten Niveau. In dieser Arbeit werden drei Stähle mit unterschiedlichem Kohlenstoff-, Mikrolegierungselement- und Stickstoffgehalt verglichen. Durchgeführt wurden Schmiedeversuche an einem realen Bauteil mit Variation der Schmiedetemperatur und der Abkühlgeschwindigkeit. Weiters Zylinderstauchversuche im Labormaßstab mit Variation der Umformtemperatur und verschiedenen Ausscheidungsschritten im Austenitgebiet während der Abkühlung. Bei den Schmiedeversuchen konnte kein Einfluss der Abkühlgeschwindigkeiten auf das ferritisch-perlitische Gefüge gefunden werden. Ein Ausscheidungsschritt zeigt bei dem Stahl mit erhöhtem Stickstoffgehalt eine leichte ferritfördernde Wirkung. Die Umformtemperatur hat in beiden Versuchen einen großen Einfluss auf das Gefüge. Der dritte untersuchte Stahl mit abgesenktem Kohlenstoffgehalt weist auch bei höheren Umformtemperaturen ein gleichmäßigeres Gefüge und bessere Zähigkeit auf.

AB - Für Gesenkschmiedeteile, die hohe Belastungen ertragen müssen, werden in der Regel Vergütungsstähle verwendet. Diese Vergütungsstähle erfordern eine zeit-, energie- und kostenintensive Wärmebehandlung. Als mögliche Alternative stehen AFP-Stähle zur Verfügung. Diese weisen ein ferritisch-perlitisches Gefüge auf und erreichen die Festigkeit über Ausscheidungshärtung durch Vanadium und Niob. Diese Stähle können ohne anschließende Wärmebehandlung verwendet werden. Die geforderten Festigkeiten werden problemlos erreicht, die Zähigkeit entspricht jedoch meist nicht dem geforderten Niveau. In dieser Arbeit werden drei Stähle mit unterschiedlichem Kohlenstoff-, Mikrolegierungselement- und Stickstoffgehalt verglichen. Durchgeführt wurden Schmiedeversuche an einem realen Bauteil mit Variation der Schmiedetemperatur und der Abkühlgeschwindigkeit. Weiters Zylinderstauchversuche im Labormaßstab mit Variation der Umformtemperatur und verschiedenen Ausscheidungsschritten im Austenitgebiet während der Abkühlung. Bei den Schmiedeversuchen konnte kein Einfluss der Abkühlgeschwindigkeiten auf das ferritisch-perlitische Gefüge gefunden werden. Ein Ausscheidungsschritt zeigt bei dem Stahl mit erhöhtem Stickstoffgehalt eine leichte ferritfördernde Wirkung. Die Umformtemperatur hat in beiden Versuchen einen großen Einfluss auf das Gefüge. Der dritte untersuchte Stahl mit abgesenktem Kohlenstoffgehalt weist auch bei höheren Umformtemperaturen ein gleichmäßigeres Gefüge und bessere Zähigkeit auf.

KW - Direct air cooled medium carbon low alloy Drop forging Microalloying Precipitation Ferrite-pearlite Vanadium Niobium Nitrogen

KW - AFP Stahl Gesenkschmiedeteil Mikrolegierung Ausscheidung Ferrit-Perlit Vanadium Niob Stickstoff

M3 - Masterarbeit

ER -