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Verbundschmieden hybrider Stahl-Aluminium Bauteile

Status abgeschlossen
Ziele

1. Grundlagenforschung zum Verbundschmieden artfremder Werkstoffkombinationen am Beispiel von Stahl-Aluminium Bauteilen
Im Rahmen des Graduiertenkollegs 1378 „Herstellung, Bearbeitung und Qualifizierung hybrider Werkstoffsysteme“ wird im Teilprojekt 3 Grundlagenforschung zum Verbundschmieden artfremder Werkstoffkombinationen am Beispiel von Stahl-Aluminium Bauteilen durchgeführt.
Eine besondere Herausforderung stellt hierbei die Erwärmung der hybriden Rohteile dar. Die Warmumformung von Stahl erfolgt in der Regel bei einer Temperatur von ca. 1200 °C, um ausreichend hohe Umformgrade realisieren zu können. Dagegen beträgt die optimale Schmiedetemperatur für Aluminium abhängig von der Legierung lediglich ca. 450 °C. Die Temperatur des Aluminiums soll vor der Umformung aufgrund des geringen Schmelzpunktes von Aluminium maximal 500 °C betragen.
Die unterschiedlichen werkstoffspezifischen Wärmeausdehnungskoeffizienten können zur Bildung von sogenannten Schrumpfspalten führen. Durch die Wahl einer gezielten inhomogenen Erwärmung soll die Wärmeausdehnung der Einzelwerkstoffe ausgeglichen werden. Durch die gezielte Beeinflussung der Wärmeausdehnungen soll, neben einer formschlüssigen Verbindung durch den Umformprozess sowie einer stoffschlüssigen Verbindung innerhalb der Werkstoffstruktur durch das Verschweißen der Basiswerkstoffe, zusätzlich auch ein Kraftschluss erreicht werden.


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