Entwicklung und Untersuchung mechanischer Eigenschaften umformtechnisch hergestellter und thermomechanisch behandelter Schmiedewerkzeuge

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Bernd-Arno Behrens
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 318628894

Ziel dieses Forschungsprojekts ist es, die Zusammenhänge zwischen umformtechnisch und ther-momechanisch erzeugten Schmiedegravuren und resultierenden Festigkeitseigenschaften zu untersuchen. Die diesem Antrag zugrunde gelegten Arbeitshypothesen lauten einerseits, dass das Einsenken von Werkzeuggravuren abhängig von der Gravurgestalt aufgrund einer belastungsgerechten Gefügeausrichtung signifikante Vorteile hinsichtlich der Standmenge gegenüber anderen konventionellen Herstellverfahren haben kann. Zum anderen wird angenommen, dass durch die Austenitumformung in einem Warmarbeitsstahl aufgrund ihres Einflusses auf die martensitische Gefügestruktur ein weiterer technologischer Vorteil erzielt werden kann. Zur Ermittlung und Bewertung des Potenzials von umformtechnisch hergestellten Werkzeugen für die Warmmassivumformung sollen geeignete Prozessparameter für deren Herstellung mit dem Ziel einer Steigerung der Standmenge identifiziert werden. Vergleichende mechanische Werkstoffprüfungen sowie optische Analysen der Mikrostruktur sollen in quantitativer Weise Aufschluss darüber geben, inwieweit die Standmenge durch die Austenitumformung gesteigert werden kann. Weiterhin sollen die durch Umformung erzeugten Schmiedegesenke durch spanende Weichbearbeitung und anschließende Vergütung hergestellten Werkzeugen gegenübergestellt werden. Die Bewertung soll anhand der Überprüfung der mechanischen Belastbarkeit bei Betriebsbedingungen erfolgen. Ein Zielkriterium für die Prozessauslegung ist, dass die mechanische und thermische Belastbarkeit gegenüber den konventionell hergestellten Werkzeugen mindestens erhalten bleibt. Mit den gewonnenen Erkenntnissen kann die Herstellung von Werkzeugen der Warmmassivumformung optimiert und somit die Standmenge erhöht werden. Es sollen grundlegende Erkenntnisse im Hinblick auf verbesserte Werkzeugeigenschaften durch Berücksichtigung von Gefügeanisotropie sowie mittels thermomechanisch induzierter Festigkeitssteigerung gewonnen werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen