Development of the peening processes micropeening and ultrasonic wet peening to work hardening

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Volker Schulze
• Subject Area: Coating and Surface Technology ; Mechanical Properties of Metallic Materials and their Microstructural Origins
• Term: from 2013 to 2019
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 240450756

• Final Report Year: 2020

Final Report Abstract

Im Rahmen der zweiten Förderperiode (Projektphase II) der Sachbeihilfe zur Ertüchtigung der Strahlverfahren Mikrostrahlen und Ultraschallnassstrahlen für das Verfestigungsstrahlen konnten nach einer Verlagerung der Projektziele nützliche Ergebnisse erzielt werden. Wichtig war die Erkenntnis, dass sequentielle Strahlbehandlungen exakt an das Strahlgut angepasst werden müssen. Die Randschichtcharakterisierung per GAXRD konnte aufgrund von Oxidationsproblemen nicht vorgenommen werden, weshalb weiterhin auf klassische FIB-Schnitte zurückgegriffen wurde. Die FE-Simulation wurde als potentielles Mittel zur Vorhersage einer Vielzahl von Randschichteigenschaften identifiziert, jedoch ist die Kalibrierung der Modelle aufgrund der hohen Parametersensitivität nach wie vor eine große Herausforderung. Fortschritte sind dabei jedoch zu erwarten, sobald infolge steigender Rechenleistungen auch realistische Strahlprozesse hinsichtlich Überdeckungsgrad und bestrahlter Oberfläche simuliert werden können.

Publications

• (2014). Generation and determination of compressive residual stresses of short penetration depths. In Materials Science Forum (Vol. 768, pp. 580-586). Trans Tech Publications Ltd.
  Weingärtner, R., Hoffmeister, J., & Schulze, V.
  (See online at https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.768-769.580)
• (2014). Numerical Simulation of Micropeening of quenched and tempered AISI 4140. In: Proceedings of the 12th International Conference on Shot Peening (ICSP-12): pp. 352-358
  Erz, A., Klumpp, A., Hoffmeister, J., & Schulze, V.
  
• (2015). Mechanische Oberflächenbearbeitung durch Mikrostrahlen. HTM Journal of Heat Treatment and Materials, 70(2), 59-65
  Weingärtner, R., Hoffmeister, J., & Schulze, V.
  (See online at https://doi.org/10.3139/105.110252)
• (2017). Surface strengthening of AISI 4140 by cavitation peening. In: Proceedings of the 13th International Conference on Shot Peening (ICSP-13): pp. 441-446
  Klumpp, A., Lienert, F., Dietrich, S., Soyama, H., Schulze, V.