Opiheat
Optimierung von Umform- und W?rmebehandlungsprozessen für eine wirtschaftliche Gestaltung von Hochlestungswerkstoffen.
Der Trend zu Leichtbau bei immer h?herer Leistung und h?heren Wirkungsgraden in der Energietechnik, der Motoren- und Triebwerkstechnik führt zu steigenden Anforderungen an metallische Konstruktionswerkstoffe. Im neuen Forschungsschwerpunkt OptiHeat an der 欧洲体育在线_欧洲冠军联赛-投注*直播 Osnabrück sollen neue thermomechanische W?rmebehandlungsprozesse entwickelt werden, die in hohen Festigkeiten bei gleichzeitig verkürzten Prozesszeiten resultieren. Dies ist schematisch in Abb. 1 dargestellt.
Abb. 1: Schematische Darstellung einer konventionellen W?rmebehandlung (a) und einer optimierten W?rmebehandlung aus der Schmiedew?rme (b)
Wesentliche Elemente der experimentellen Entwicklungsarbeit bestehen in
- der Warmumformung mit Hilfe einer neu angeschafften 10000kN Spindelpresse,
- der W?rmebehandlung, bei der die Umformw?rme ausgenutzt werden soll,
- der Werkstoffcharakterisierung mittels Metallographie und
- der mechanischen Werkstoffprüfung (u.a. Hochtemperaturermüdung).
Aus laufenden Forschungsarbeiten werden Modellierungskonzepte aufgegriffen und weiter entwickelt, die eine Simulation der integrierten W?rmebehandlung und der daraus resultierenden Eigenschaften erm?glichen sollen.
Dabei soll die Kombination von Umformsimulation, Finite-Elemente-Berechnung der Abkühlung und schlie?lich der Einbeziehung von Kinetik und Thermodynamik der Ausscheidungsbildung dazu beitragen, die Prozessparameter bereits im Vorfeld für die vielf?ltigen Werkstoffanforderungen festlegen zu k?nnen.
Es werden zwei verschiedene bainitische St?hle, sowie zwei Nickelbasis-Superlegierungen verwendet, die von den Projektpartnern Georgsmarienhütte GmbH, MAN Turbo & Diesel SE und Aubert Duval zur Verfügung gestellt werden. Speziell für die nachfolgende Fertigung von Ermüdungsproben konzipierte Probenk?rper werden – entsprechend den Ergebnissen einer Finite-Elemente-Umformsimulation - induktiv erw?rmt und mit einer 10.000kN Spindelpresse massiv umgeformt. Unmittelbar daran schlie?t sich ein Abkühlprozess an, der die gewünschte Gefügeumwandlung sicherstellt.