Fachbeiträge Bild 3: AC-Glühgefüge (links) und Kaltverformungsverhalten des 20MnCrMo7 nach AC(GKZ)-Glühung (rechts). Bilder: Autoren 550 MPa, Rp0,2 zirka 220 MPa) eingestellt werden. Die Kaltverfestigung nach der ACGlühung ist Bild 3 zu entnehmen. Es wird deutlich, dass bei einer Verformung von 60 Prozent eine Verfestigung auf zirka 950 MPa erwartet werden kann, bei nach wie vor hoher Brucheinschnürung Z > 50 Prozent. Potenzielle Anwendungsgebiete für kaltverformte Bauteile sind neben Komponenten für 40 SchmiedeJOURNAL September 2014 den Dieseleinspritzbereich zum Beispiel hochfeste Schrauben und Muttern, sowie weitere Anwendungen, bei denen hochfeste und/oder hochzähe Bauteile gefordert sind, zum Beispiel in der Werkzeugindustrie für Wechselbohrerschäfte. Die Kaltverformung bietet hier den Vorteil, dass durch die bessere Formtreue im Vergleich zu Bauteilen aus der Warmmassivumformung weniger Zerpanung an der Fertiggeometrie bedeutet 3. Schwingfeste Umformteile für den Dieseleinspritzbereich Bei der Entwicklung des 20MnCrMo7 stand zunächst der Schmiedeprozess für das zentrale Druckrohr (Common Rail) moderner Dieselmotoren der nächsten Generation im Vordergrund, die Eignung des Materials für die Kaltumformung und Einsatzhärtung zeigte sich dann im Verlauf der weiteren Entwicklung. Hier wurde der 20MnCrMo7 als Stahl Blind- und Einsatzhärteverhalten 3, 5 Anlasstemperatur °C 180 300 450 Oberflächenhärte min. (HV 0,5) 730 660 Oberflächenhärte max. (HV 0,5) 760 700 n. A. Kernhärte Einhärtungstiefe 550 HV, min. mm Einhärtungstiefe 550 HV, max. mm 0,6 0,65 0,44 0,49 n. A. Schwingfestigkeitverhalten blindgehärtet 450-464 HV (Vorabuntersuchung Treppenstufenverfahren 5 Proben, Anzahl Lastspiele; NG = 107) Lasthorizont MPA (R = 0) 525 550 575 20MnCrMo7 107 107/107/107 2,8 · 106 18CrNi8 107/107/107 1,2 · 105/1,2 · 106 – Versagen nach 106 Zyklen bei Pulstests an düsenkörperförmigen Proben nach Einsatzhärtung 4 3.700 bar 3.900 bar 4.250 bar 20MnCrMo7 (Kern: 465 HV10) 1/10 6/20 3/8 18CrNi8 (Kern: 456 HV10) 3/10 5/10 Nicht geprüft Tabelle 1: Anlassverhalten nach Einsatzhärten und erste Dauerschwingfestigkeitsergebnisse.
SchmiedeJOURNAL
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