Schleifen von Eisen-Aluminium-Legierungen

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Berend Denkena
• Subject Area: Metal-Cutting and Abrasive Manufacturing Engineering
• Term: from 2009 to 2016
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 100021521

Aufgrund ihrer Eigenschaften bieten Eisen-Aluminium-Legierungen große Potenziale zur Anwendung als Hochleistungswerkstoffe, welche allerdings nur im Zusammenhang mit geeigneten Bearbeitungsverfahren nutzbar sind. Im Vergleich zu konventionellen Eisenwerkstoffen weisen Fe-Al-Legierungen deutlich höhere spezifische Festigkeiten und Steifigkeiten sowie Verschleiß- und Korrosionswiderstände bei bis zu 20% geringerer Dichte auf. Trotz vielfältiger Werkstoffuntersuchungen werden bisher noch keine Fe-Al- Legierungen industriell bearbeitet und eingesetzt. Zu den relevanten Fertigungsverfahren gehört in diesem Zusammenhang die spanende Fertigung mit geometrisch bestimmter und unbestimmter Schneide. In aktuellem Forschungsvorhaben wird das Spanen von Fe- Al-Legierungen mit geometrisch bestimmter Schneide untersucht. Dabei wurde festgestellt, dass 10- bis 100-fach größerer Werkzeugverschleiß gegenüber der Bearbeitung von konventionellen Eisenwerkstoffen vorliegt. Erste Untersuchungen zum Schleifen von Fe-Al-Legierungen zeigen hingegen eine gute Bearbeitbarkeit von Fe-Al- Werkstoffen hinsichtlich des Werkzeugverschleißes, welche eine wirtschaftliche Bearbeitung dieses Werkstoffes möglich macht. Andererseits werden werkstoffspezifische Prozessgrößen und Bauteiloberflächenausbildung beim Schleifen beobachtet, die wesentlich von denen bekannter Werkstoffe abweichen. Ebenso ist nicht bekannt, wie sich der Bearbeitungsprozess auf die Bauteilrandzone und somit auf das spätere Einsatzverhalten des Hochleistungswerkstoffes auswirkt. Ziel dieses Vorhabens ist daher, eine grundlagenorientierte Ursachenforschung hinsichtlich der Materialtrennmechanismen und der entstehenden Bauteileigenschaften beim Schleifen zu betreiben.

• DFG Programme: Research Grants