Untersuchungen zum Einsatzverhalten erodierter und nitrierter Schmiedewerkzeuge

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Bernd-Arno Behrens
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 13470728

Werkzeuge für die Warmmassivumformung werden im Allgemeinen durch Hartbearbeitung, Erodieren oder durch Weichbearbeitung und anschließendes Vergüten hergestellt. Dabei treten an der Werkzeugrandschicht mikroskopische Schädigungen wie z. B. Risse oder Gefügeveränderungen und Eigenspannungen auf, die das Einsatzverhalten der Werkzeuge im Umformprozess negativ beeinflussen können. Bisher existieren jedoch keine systematischen Untersuchungen über die grundlegenden Auswirkungen der durch das Fertigungsverfahren hervorgerufenen Schädigungen in der Werkzeugrandschicht auf das Werkzeugverhalten im Umformprozess. Ziel dieses Forschungsprojekts ist es daher, die Zusammenhänge zwischen dem Herstellverfahren der Werkzeuge und den mikrostrukturellen Vorgängen in der Werkzeugrandzone beim Schmieden systematisch zu untersuchen. Hierfür sollen Werkzeuge für die Warmmassivumformung durch Hartbearbeitung, Erodieren sowie durch Weichbearbeitung und anschließende Vergütung hergestellt und im Umformprozess eingesetzt werden. Die Werkzeuge werden nach festgelegten Anzahlen von Umformzyklen untersucht, wobei der Bewertung des Randzonenverhaltens, den mikrostrukturellen Verschleißmechanismen (Härteverlauf, Gefügeentwicklung, Eigenspannungen) sowie dem Verschleißverhalten eine zentrale Bedeutung zukommt. Mit den gewonnenen Erkenntnissen kann die Herstellung von Werkzeugen der Warmmassivumformung optimiert und somit die Standmenge erhöht werden. Darüber hinaus werden Grundlagen für eine Legierungsoptimierung in Hinblick auf eine Reduzierung der durch die Fertigung hervorgerufenen Schädigungen oder der gezielten Ausnutzung positiver Änderungen der Werkzeugrandzone geschaffen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen