Ermittlung von Umformgrenzen zweier hochlegierter Stähle

Inhaltsangabe:Problemstellung:

Beim Schmieden von Werkstücken ist aus technischen und wirtschaftlichen Gründen eine genaue Kenntnis der Umformgrenzen wünschenswert. Deren Überschreitung kann bei hochlegierten Stählen zum Entstehen von Oberflächenfehlern führen, die eine Nachbearbeitung des Werkstücks erforderlich machen. Aus diesem Grund werden im Rahmen des AIF-Projektes ?Vermeidung von Oberflächenfehlern? die Umformgrenzen zweier Stähle bestimmt.

Im Rahmen dieser Arbeit wird zunächst durch eine Literaturrecherche geprüft, mit welchen Risshypothesen die Vorhersage des Risseintritts bei Umformprozessen mit Hilfe der numerischen Simulation möglich ist. Dabei liegt der Schwerpunkt auf der Beurteilung der Eignung für Warmumformprozesse, insbesondere für das Freiformschmieden.

Weiterhin sollen die Rissgrenzschaubilder zweier Stähle für verschiedene Temperaturen und Umformgeschwindigkeiten auf der Basis bereits erfolgter Stauchversuche mit Schallemissionsanalyse bestimmt werden. Zur Bestimmung der Umformgrenzen eines Werkstoffes werden am IBF Stauchversuche mit SE-Analyse mit standardisierten Probengeometrien eingesetzt. Durch die numerische FEM-Simulation dieser werden die Formänderungsgeschichten im risskritischen Bereich ermittelt und sogenannte Rissgrenzschaubilder für die Werkstoffe 1.2367 und 1.6957 erstellt.

Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:

Inhaltsverzeichnis

1.EINLEITUNG1

2.GRUNDLAGEN UND STAND DER TECHNIK2

2.1Schmieden2

2.2Umformvermögen, Formänderungsvermögen4

2.2.1Umformgeschichte, Formänderungsgeschichte7

2.2.2Rissgrenzschaubilder8

2.3Risshypothesen9

2.3.1Makromechanische, zeitunabhängige Hypothesen9

2.3.2Makromechanische, zeitabhängige Hypothesen10

2.3.3Mikromechanische Hypothesen13

2.3.4Bewertung der Eignung für FEM-Simulationen16

3.NUMERISCHE SIMULATION DES STAUCHPROZESSES19

3.1Grundlagen19

3.2Eingangsdaten aus Schallemissions-Versuchen21

3.3Verwendetes FEM-Modell23

3.4Ermittlung der Formänderungsgeschichte25

3.5Ergebnisse26

3.5.1Rissgrenzschaubilder für den Werkstoff 1.236728

3.5.2Rissgrenzschaubilder für den Werkstoff 1.695733

3.5.3Einfluss der Reibungszahl38

3.5.4Kraftkurvenvergleich42

4.ZUSAMMENFASSUNG & AUSBLICK44

5.LITERATURVERZEICHNIS45

6.ANHANG49

Anhang A.FORMELZEICHEN49

Anhang B.Abbildungsverzeichnis51

Anhang C.Tabellenverzeichnis51 Textprobe:Textprobe:

Kapitel 2.3.4, Bewertung der Eignung für FEM-Simulationen: In seiner Arbeit untersucht Zitz u.a. die Gültigkeit der einzelnen [¿]