Im ersten Förderzeitraum wurde eine FE-gestützte Simulationsmethode umgesetzt, mit welcher ein Schleifhärteprozess als Flachschleifoperation dreidimensional modelliert werden kann. Durch gezielte Parameterkombinationen in zahlreichen experimentellen Untersuchungen wurden zur Entwicklung der numerischen Teilmodelle sowie zu deren Kalibrierung und Validierung Ergebnisgrößen hinsichtlich der Temperaturverteilung in der Randzone, der Schleifkräfte, der resultierenden Randzoneneigenschaften (Gefüge, Randhärtetiefe, Eigenspannungen) und Bauteilverzüge ermittelt. Aufbauend auf den experimentell gewonnenen Erkenntnissen lassen sich die identifizierten Prozessfenster für den Prozess des Schleifhärtens hinsichtlich einer Vielzahl von Einfluss- und Ergebnisgrößen analysieren und diskutieren. Innerhalb der Simulationen des Schleifhärteprozesses werden die thermischen und mechanischen Prozesseinwirkungen in der Kontaktzone zwischen Schleifscheibe und Werkstück mit einer für das Schleifhärten charakteristischen linear positiven Wärmestromdichteverteilung und unter Berücksichtigung der Schleifkräfte makroskopisch modelliert. Die Simulationen wurden mit der FEM-Software SYSWELD durchgeführt, allerdings sind die umgesetzten Methoden und Ansätze allgemeingültig gehalten und daher in jedes kommerzielle FE-Tool integrierbar. Des Weiteren können mit Hilfe der numerischen Simulationen die thermomechanischen und metallurgischen Vorgänge in der Werkstückrandschicht nachgebildet werden, so dass die Temperaturverteilung als Funktion der Zeit, die Gefügeumwandlungen und Veränderungen der Härte während und nach dem Schleifhärten sowie die hierdurch bedingten Verzüge numerisch betrachtet werden können. Im Rahmen der Forschungsarbeiten im 3. und 4. Forschungsjahr ist das Simulationsmodell auf Basis der gesammelten Erkenntnisse erweitert worden, so dass der Materialabtrag und die Beeinflussung der Phasenumwandlung durch die in der Kontaktzone wirkenden Schleifkräfte berücksichtigt werden. Weiterhin ist ein Modell zur rechnerischen Bestimmung der Prozesskräfte entwickelt worden, welches für die numerische Auslegung des Schleifhärteprozesses benötigt wird. Zur Steigerung der Effektivität und Qualität bei der Simulation von Bauteilverzügen wurden im Rahmen des zweiten Förderzeitraums die verzugsbeherrschenden Eigenspannungszustände in der schleifgehärteten Randschicht mit Hilfe eines analytischen Modells in Quellspannungen überführt. Durch das Antragen dieser Quellspannungen in Abhängigkeit einer parameter- und prozesskinematikspezifischen Wirktiefe auf die Stirnfläche einer komplexen Bauteilgeometrie (90°-V-Profil) in einer elastostatischen Simulation ist eine weniger zeitintensive Berechnung der Verzüge unter Verwendung einer verhältnismäßig einfachen Simulationsmethode erarbeitet worden. Weiterhin wurde die Schleifhärtesimulation für die Längs-Außen-Profilschleifkinematik auf die Verfahrensvarianten des Profil- und des Außenrundschleifhärtens erweitert und übertragen. In den experimentellen und den numerischen Untersuchungen waren neben der erzielten Gefügeumwandlung die Bauteilverzüge vom großen Interesse, wohingegen beim Außenrundschleifhärten der auftretenden Härteschlupf betrachtet wurde. Der Vergleich zwischen den experimentell ermittelten Ergebnisgrößen hinsichtlich Randhärtetiefe und der Bauteilverzüge beim Profil-Schleifhärten bzw. der Ausprägung des Härteschlupfs beim Außenrundschleifhärten zeigt eine gute Korrelation. Somit konnten innerhalb dieses Forschungsvorhabens analytische sowie numerische Modelle und Simulationen entwickelt und validiert werden, welche für eine Auslegung des Schleifhärteprozesses mit unterschiedlichen Prozesskinematiken und verschiedenen Bauteilgeometrien genutzt werden können. Die im Rahmen dieses Projektes entstandene Diplomarbeit von Herrn Lars Stahmann ist am 31. Oktober 2013 durch den Bremer Bezirksvereins des VDI (Verband Deutscher Ingenieure e.V.) mit dem Bremer Ingenieurpreis 2013 ausgezeichnet worden.