UND WISSENSCHAFT fläche wurde die Härte auf 430 HV0,025 reduziert. Es wird in diesem Bereich vermutlich lediglich die Anlasstemperatur überschritten, die Ac1b-Temperatur hingegen nicht. Die Folge ist ein verminderter Verschleißschutz und ein vorzeitiger Ausfall der Werkzeuge. Beim Serienwerkzeug ist die Nitrierschicht nur lokal abgetragen und sorgt somit an der Stempelflanke noch für einen ausreichenden Verschleißschutz. Die Werkzeuge aus dem modifizierten Stahl erreichten im Durchschnitt nur 74 Prozent der Standmenge der nitrierten Serienwerkzeuge. FAZIT UND AUSBLICK Die Untersuchungen haben gezeigt, dass eine Absenkung der werkstoffspezifischen Austenitstarttemperatur Ac1b durch legierungstechnische Maßnahmen zu einer Verstärkung der zyklischen Randschichthärtung beiträgt. Beim modifizierten Stahl konnten im Vergleich zum Stahl 1.2367 ausgeprägte weiße Schichten nachgewiesen werden. Diese treten vorrangig im verschleißkritischen Bereich am Stempelradius auf. In diesem Bereich führen das Überschreiten der Ac1b-Temperatur und das anschließende Abschrecken des Werkstoffs zur Ausbildung einer Neuhärtezone. An der Stempelflanke wird aufgrund der unzureichenden thermo-mechanischen Beanspruchung das Gefüge nicht umgewandelt und neugehärtet. Es bildet sich in diesen Bereichen an der Werkzeugoberfläche primär eine Anlasszone mit verminderter Härte aus, die das Werkzeug zusätzlich schwächt und den Verschleiß fördert. Das Potenzial der intelligenten Werkstoffmodifikation kann daher nur in Abstimmung mit den Schmiedeparametern voll ausgeschöpft werden. Bei den untersuchten Werkzeugen wäre eine zusätzliche Nitrierbehandlung notwendig, um die Verschleißbeständigkeit in den geschwächten Bereichen effizient zu erhöhen. Im Rahmen der Untersuchungen wurden stichprobenartig auch nitrierte Napfstempel aus dem modifizierten Stahl eingesetzt. Ein Napfstempel erreichte dabei eine Standmenge von 133 Prozent. Inwieweit sich die VerschleißbeständigTECHNOLOGIE Bild 4: Mikrohärte- Tiefenverläufe in der Werkzeugrandschicht am Napfstempel Bilder: Autoren keit von Schmiedewerkzeugen durch eine Kombination aus dem modifizierten Stahl und anschließender Nitrierbehandlung erhöhen lässt, soll in zukünftigen Forschungsarbeiten thematisiert werden. Das IGF-Vorhaben „Entwicklung intelligenter Werkstoffe zur Verschleißreduzierung bei Schmiedegesenken“, IGF-Projekt Nr. 445 ZN, der Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V. (FOSTA) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestags gefördert, wofür die Projektpartner ihren Dank aussprechen. Die Langfassung des Abschlussberichts kann bei der FOSTA, Sohnstraße 65, 40237 Düsseldorf, angefordert werden. 1 Hoja, S.; Klümper-Westkamp, H.; Hoffmann, F.; Zoch, H.-W.: Plasmanitrieren von Warmarbeitsstählen für die Massivumformung, HTM – J. Heat Treatm. Mat. 68 (2013) 1, S. 3-11 2 Behrens, B.-A.; Bistron, M.; Paschke, H.: Standmengenerhöhung in der Warmmassivumformung durch borhaltige Mehrlagenbeschichtungen, SchmiedeJOURNAL, September 2011, S. 32-35 3 Pfahl, A.; Puchert, A.; Behrens, B.-A.; Bach, F.-W.: Legierungsentwicklung zur Verschleißreduzierung von Schmiedegesenken – Einfluss von Mangan auf die Absenkung der Ac1b-Temperatur, HTM – J. Heat. Treatm. Mat. 64 (2009) 5, S. 291-296 48 massivUMFORMUNG | MÄRZ 2016
massivUMFORMUNG Maerz 2016
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