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Entwicklung einer zerstörungsfreien Umwandlungssensortechnik zur Charakterisierung gradiert eingestellter Gefüge und Randzoneneigenschaften während der Werkstoffumwandlung (ZfP online Kern- und Randzonengefüge)

Status laufend
Ziele

1. Zerstörungsfreie Charakterisierung gradiert eingestellter Gefüge und Randzoneneigenschaften zur online Qualitätssicherung
Durch den Einsatz einer neu zu entwickelnden zerstörungsfreien Messtechnik im Abkühlpfad soll eine frühzeitige Erkennung von Materialverwechslungen oder fehlerhafter Gefügeausbildungen im chargenbezogenen Fertigungsablauf beim Einsatzhärten, beim Einsatzbainitisieren und während der Abkühlung dickwandiger Bauteile aus der Schmiedewärme erreicht und damit eine online-Qualitätsprüfung realisiert werden. Anhand der gewonnenen Informationen zum Umwandlungs-verhalten, die auf der realen, in situ gemessenen Gefügeausbildung im Bauteil in der Kern- und Randzone beruhen, soll sich zudem der Wärmebehandlungs- und Abkühlprozess der folgenden Chargen und damit insbesondere auch die gewünschten gradierten Werkstoffeigenschaften gezielt nachjustieren und einstellen lassen. Hierdurch sollen sich neue Möglichkeiten, die Prozesssicherheit zu steigern ergeben, sodass neue, besser auf die Bauteilbeanspruchung ausgerichtete Fertigungsprozesse entwickelt werden können, welche zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit beitragen können.

2. Entwicklung eines Prüfsystem zur Charakterisierung der Gefügeausbildung
Es soll ein neues Prüfsystem, basierend auf der Harmonischen Analyse von Wirbelströmen zur zerstörungsfreien inline Charakterisierung der Gefügeausbildung und Werkstoffeigenschaften in unterschiedlichen Tiefenlagen während der Werkstoffumwandlung im Abkühlpfad entwickelt werden.

3. Einsatz des entwickelten Prüfsystems zur online-Qualitätssicherung im Anwendungsfall dickwandige Schmiedebauteile
Das neue Prüfsystem soll bei der Herstellung von dickwandigen Schmiedebauteilen und Hochleistungsbauteilen für den Leichtbau mit gradierten Werkstoffeigenschaften und bevorzugt bainitischer Gefügeausbildung konzipiert, eingesetzt und erprobt werden, um eine Qualitätssicherung in der Fertigungslinie zu erreichen und die derzeit notwendigen, zerstörenden qualitätssichernden Maßnahmen zu ersetzen.

4. Einsatz des entwickelten Prüfsystems zur online-Qualitätssicherung im Anwendungsfall Einsatzhärten

Das neue Prüfsystem soll für eine online-Qualitätssicherung beim Abkühlen nach dem Aufkohlen ausgelegt, entwickelt und erprobt werden. So sollen die Grundlagen zur Steuerung und individuellen, an das Bauteil angepassten Abkühlung im Anschluss an das Aufkohlen erarbeitet werden, um die gradierte Gefügeausbildung in der Bauteilrandzone und im Kern gezielt einzustellen, sodass eine Online-Steuerung der Abkühlung ermöglicht wird.

5. Eignung des entwickelten Prüfsystems zur Online-Steuerung der Abkühlung
Das neue Prüfsystem soll geeignet sein, eine Online-Steuerung der Abkühlung zu ermöglichen.


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