Entwicklung einer mikrostrukturgerechten Schmiedetechnologie für Kurbelwellen

• Antragsteller: Dr.-Ing. Florian Nürnberger
• Fachliche Zuordnung: Metallurgische, thermische und thermomechanische Behandlung von Werkstoffen
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 226927008

Im Rahmen des beantragten Forschungsvorhabens ist in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern die Entwicklung einer numerisch gestützten Umform- und Wärmebehandlungsstrategie zur optimierten Fertigung großer Schmiedeteile wie Kurbelwellen unter besonderer Berücksichtigung der Mikrostrukturentwicklung geplant, da diese bei der Prozessauslegung bisher in der Regel keine Berücksichtigung findet. Für die Wärmebehandlung kann dazu die unmittelbar nach dem Schmieden in dem Bauteil vorliegende Warmformgebungshitze genutzt werden. Dadurch soll ein kürzerer Prozess zur Herstellung großer Schmiedestücke bei gesteigerten mechanischen Bauteileigenschaften unter verringertem Energieeinsatz und ohne Grat realisiert werden. Seitens des Institutes für Werkstoffkunde ist für die Entwicklung der Wärmebehandlungsstrategie eine numerische Modellierung und Simulation von Bauteilabkühlung und Mikrostrukturentwicklung geplant auf der Basis geeigneter Umform-Zeit-Temperatur-Umwandlungsschaubilder. Die numerische Prozessoptimierung erfolgt in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern der Berg- und Hüttenakademie Kraków, indem die Wärmebehandlungs-simulation verknüpft wird mit der in Kraków entwickelten Umformsimulation. Die dazu notwendigen Werkstoffkennwerte werden mittels Plastometer am Institut für Eisenmetallurgie in Gliwice ermittelt bzw. mittels Umform- und Abschreckdilatometer in Hannover. Die experimentellen Untersuchungen zur prozessintegrierten Fertigung von Kurbelwellen erfolgen am Institut für Umformtechnik in Poznan . Eine geeignete Abkühleinrichtung wird dazu am Institut für Werkstoffkunde in Hannover entwickelt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Institution: Akademia Górniczo-Hutnicza ; Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science ; Department of Applied Computer Science and Modelling; Instytut Obróbki Plastycznej; Instytut Metalurgii Zelaza
• Beteiligte Person: Professor Dr.-Ing. Friedrich-Wilhelm Bach (†)