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Projekt
Einstellung und Vorhersage elektromagnetisch günstiger Mikrostrukturen von Elektrostählen auf Basis der Kristallplastizität und Wärmebehandlung
Antragstellerin
Professorin Sandra Korte-Kerzel, Ph.D.
Fachliche Zuordnung
Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
Förderung
Förderung von 2014 bis 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 218259799
In diesem Projekt werden die Arbeiten des TP3 der ersten Förderphase der Forschergruppe „Verlustarme Elektrobleche für die Elektromobilität“ konsequent weitergeführt und erweitert. Der bestehende Schwerpunkt auf der abschließenden Wärmebehandlung sowie der Modellierung und Charakterisierung von Mikrostrukturumwandlungen im Sinne der Korngrößenverteilung und Textur soll dabei um die Struktur-Eigenschafts-Beziehungen von verformtem Elektroblech im Hinblick auf seine elektromagnetischen Eigenschaften auf Ein- und Oligokornniveau erweitert werden. In der ersten Förderphase wurde erfolgreich eine physikalisch basierte Modellierung implementiert, welche integriert in die Prozesskette die Simulation der Rekristallisation und des Kornwachstums mittels Level-Set Methode erlaubt. Ermöglicht wurde diese Modellbildung für das Elektroblech und ähnliche Arbeiten in den weiteren Teilprojekten unter anderem durch ein umfangreiches Charakterisierungsprogramm der Textur und Mikrostruktur im Teilprojekt. Diese Arbeiten sollen auch in der zweiten Förderphase fortgesetzt werden. In der zweiten Förderphase soll darüber hinaus ein weiterer zentraler Baustein in die durchgehende Prozessmodellierung eingefügt werden: der Einfluss von Verformung auf Korn- und Korngrenzebene, insbesondere beim Scherschneiden, auf die magnetischen Eigenschaften. Dieser hat sich in der ersten Förderphase als noch nicht ausreichend verstanden herauskristallisiert, so dass eine gezielte, physikalisch basierte Vorhersage noch nicht möglich ist. Ein ganz signifikanter Einfluss der Schneidbedingungen, der mechanischen Lasten, den sich daraus ergebenden Verformungsstrukturen im Blech und den finalen Eigenschaften konnte jedoch in der ersten Förderphase klar herausgearbeitet werden. Das Vorgehen für die zweite Förderphase wird daher wie folgt strukturiert werden: Ein- und Bikristallversuche zur Plastizität an Korngrenzen werden auf Mikro- und Makroskala durchgeführt und direkt in Beziehung mit elektromagnetischer Charakterisierung gesetzt werden. Die sich daraus ergebenden Struktur-Eigenschafts-Beziehungen und Abhängigkeiten vom Spannungszustand sollen dann auf Basis von ergänzender dehnratenabhängiger Charakterisierung der Verformung und quasi in-situ Verformung am Polykristall mit den bestehenden Modellen abgeglichen werden. Abschließend werden die zusammengefassten Einsichten aus dem Teilprojekt in die durchgehende Betrachtung und Modellierung der Prozesskette integriert werden.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
