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Charakterisierung des Faserverlaufs in umgeformten Stählen und dessen Auswirkungen auf mechanische Eigenschaften (Dissertation Schuster)

Status abgeschlossen
Ziele

1. Wirtschaftliche und technologische Ziele
Die Kenntnis des Faserverlaufs, seiner Herkunft und seiner Bedeutung für die Massivumformung und Bauteilauslegung soll weitere Ansätze ermöglichen, die zu belastungsgerechten Bauteilen mit gleichzeitiger Materialeinsparung führen.

2. Experimenteller Nachweis des Faserverlaufs in Stahl

In der Literatur sind bislang keine experimentellen Nachweise über die Struktur des Faserverlaufs zu finden. Damit Aussagen über das Verhalten des Faserverlaufs während einer Massivumformung und dessen Auswirkungen auf mechanische Bauteileigenschaften besser verstanden und prognostiziert werden können, ist die Klärung, was der Faserverlauf in Stahl ist, erforderlich.

3. Auswirkungen der Faserverlaufsstruktur auf mechanische Stahleigenschaften
Hier wird dargestellt, welche Auswirkungen der Faserverlauf, bzw. was ihn verursacht, auf die mechanischen Eigenschaften des Stahls hat. Dies geschieht zunächst anhand gewalzten Rohmaterials und in unterschiedlichen Stählen, wobei hier insbesondere ein ausscheidungshärtender ferritisch perlitischer (AFP) Stahl betrachtet wird. In einem weiteren Schritt wird das Verhalten auch an warm- und kaltmassivumgeformten Bauteilen, wie beispielsweise an Stauchproben in Walzrichtung analysiert.

4. Veränderung der Faserverlaufsstruktur durch Massivumformung
Es soll dargestellt werden, wie sich die den Faserverlauf erzeugende Struktur im Stahl durch eine Kalt- bzw. Warmmassivumformung verändert. Das soll einerseits beim Verständnis der Ergebnisse aus 3. helfen und andererseits als Basis für eine spätere FEM Simulation herangezogen werden können.

5. FEM Umformsimulation der Veränderung der Faserverlaufsstruktur
Auf Basis der bereits gewonnenen Erkenntnisse wird das Verhalten von Mangansulfiden während einer Massivumformung mit Hilfe der FEM simuliert und mit den Ergebnissen aus der Realität verglichen.



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