Spektrum The Determination of the Forging Behaviour of Scale on the Steel Surface during Forging Drop forging with all its partial processes describes one essential part of forging. According to information provided by the Industrieverband Massivumformung e. V. (German Forging Association), about 3 million tons of semi-finished products and prefabricated parts are produced world-wide. Die forging takes up more than 60 per cent of the total production. In these statistics, Germany is assuming a position among the top 5 word-wide 1. Depending on raw material quantity and alloys that are Beitrag zur Bestimmung des Umformverhaltens von Zunder auf der Stahloberfläche während der Massivumformung 56 SchmiedeJOURNAL März 2013 processed, hot forging results in up to three per cent by weight of scale starting from the initial weight which must be seen as a loss and which influences the yield. Steel is the material group most commonly used for drop forging. Scale formation on the work piece surface has a negative effect on the process as well as on tool wear and additionally on the quality of the surface of the forged product. Zunderverhalten während der Warmumformung Bei verschiedenen Warmumformverfahren bildet sich durch Vorhandensein von Sauerstoff oder anderer Medien oberhalb rund 600 °C und unter bestimmten Druckverhältnissen auf der Oberfläche des Stahls eine Zunderschicht aus. Der Zunder ist dabei ein Reaktionsprodukt eines ablaufenden Diffusionsprozesses von Eisen- und Sauerstoffionen, die sich aufgrund von Konzentrationsunterschieden und Fehlstellen/ Leerstellen im Zunder, bestehend aus einzelnen Schichten, bewegen. Der Oxidationsvorgang ist dabei von den technologischen Bedingungen, das heißt von der Temperatur, den Zeiten und der chemischen Zusammensetzung abhängig. Mit steigender Temperatur und größerer Zeitdauer nimmt die Oxidation auf der Metalloberfläche zu. Der Aufbau der Zunderschicht ist immer ähnlich. Gekennzeichnet ist der Zunder durch die drei folgenden geschichteten Phasen. Die äußerste Schicht, das Hämatit, repräsentiert das höchstwertigste Eisenoxid des Zunders. Die mittlere Phase wird durch das Magnetit geprägt und als die dem Metall am nächstliegende Schicht tritt das Wüstit auf. Diese innerste Phase ist gleichzeitig die Instabilste und verfügt über die geringste Eisenwertigkeit. Innerhalb der Warmumformung wird der Zunder temporär in Primär-, Sekundär- und Tertiärzunder eingeteilt. Diese verschiedenen Arten entstehen bei unterschiedlichen Prozessbedingungen und reagieren verschieden Das Gesenkschmieden mit all seinen Teilprozessen ist ein Hauptbestandteil der Massivumformung, mit welcher nach Angaben des Industrieverbands Massivumformung e. V. weltweit rund 3 Millionen Tonnen Halbzeuge und Fertigbauteile erzeugt werden. Auf das Gesenkschmieden entfallen dabei über 60 Prozent der Gesamtproduktion. Deutschland nimmt weltweit bei diesen Statistiken einen Platz in den Top 5 ein 1. Je nachdem, wie viel Ausgangsmaterial und welche Legie-rung umgeformt werden, entstehen bei Warmmassivumformprozessen bis zu drei Gewichtsprozent Zunder vom Ausgangsgewicht, was als Verlust anzusehen ist und das Ausbringen beeinflusst. Die für das Gesenkschmieden am häufigsten eingesetzte Werkstoffgruppe bilden Stähle. Die Bildung von Zunder an der Werkstückoberfläche wirkt sich negativ sowohl auf den Prozess als auch auf den Werkzeugverschleiß und zusätzlich auf die Qualität der Oberfläche des massivumgeformten Produkts aus. Dr.-Ing. Marcel Graf und Prof. Dr.-Ing. Rudolf Kawalla, Freiberg
2013-03-Schmiede-Journal
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