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Anwendung von Plasmaborierverfahren zur Steigerung der Belastbarkeit von Schmiedegesenken (Plasmaborieren)

Status laufend
Ziele

1. Verschleißreduktion an Schmiedegesenken mittels Plasmaborierschichten zur wirtschaftlicheren Fertigung von Schmiedebauteilen
Die Kombination aus plastischer Deformation, Abrasion / Adhäsion sowie der thermischen- und mechanischen Rissbildung, kann bereits nach wenigen Schmiedezyklen zum Werkzeugausfall und somit zu erhöhten Ausfallszeiten und Instandhaltungskosten führen. Aufgrund der hohen Prozesstemperaturen während der Warmformgebung, kann lokal eine Entfestigung der formgebenden Werkzeuge infolge der Überhitzung im Gesenkgrundwerkstoff beobachtet werden (selbst bei nitrierten Gesenken). Ein erhöhter Verschleiß ist die Folge. Borierschichten mit einer erhöhten Randschichtwarmhärte können Entfestigungserscheinungen reduzieren und weisen zudem einen hohen Widerstand gegen abrasiven und adhäsiven Verschleiß auf. Um die Standmenge von Gesenken zu erhöhen und somit eine wirtschaftlichere Fertigung bei den Unternehmen zu ermöglichen, sollen alternative Randschichtbehandlungen auf Basis des Plasmaborierverfahrens entwickelt und auf ihr Potenzial für die Warmmassivumformung untersucht werden.

2. Bereitstellung angepasster Plasmaborierprozesse und Wärmebehandlungen für Schmiedegesenke
Plasmaborierprozesse, die mit gasförmigen Spendermedien arbeiten, weisen Vorteile gegenüber Borierprozessen auf, die mit Pulvern und Pasten arbeiten und erlauben z.B. eine spezifische Modifizierung der Randzone. Das bisher überwiegend für unlegierte Stähle wie z.B. C15 und C45 eingesetzte Verfahren soll in den Prozessparametern an verschiedene Warmarbeitsstähle angepasst werden. Es soll eine geeignete Wärmebehandlungsroute für die Nachhärtung ausgelegt werden bzw. eine weitere Absenkung der Prozesstemperaturen erreicht werden, um ggf. diesen Nachhärtungsprozess gänzlich zu vermeiden.


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