Bild 4: Einfluss des Trennverfahrens und der Ausbildung der Scherkante auf die Umformbarkeit des Werkstoffs 1.1152 TECHNOLOGIE UND WISSENSCHAFT Bild 5: Einfluss der Vorschubgeschwindigkeit des Stempels auf die Druckkraft beim Auftreten des ersten Druckkraftabfalls für den Werkstoff 1.1302 30 kN beim ersten Druckkraftabfall, ausgehend von der davor wirkenden Druckkraft bei der Vorschubbewegung des Stempels von 145 kN, dient dabei als Kriterium für die Bewertung der Umformbarkeit. Die nach dem ermittelten Druckkraftabfall aus der Werkzeuganordnung entnommene verformte Probe weist einen einzigen radial verlaufenden Riss am Probenflansch auf. Die statistische Verteilung der Daten für den auf diese Weise ermittelten Vorschubweg für jede der untersuchten Chargen in Quartilen zeigt Bild 2. Daraus ist ersichtlich, dass für die Charge 2 der Mittelwert (Kreuze) das Maximum aus den drei Chargen aufweist, wobei sein Unterschied zur Charge 1 geringfügig ausfällt. Der Unterschied in Medianwerten (horizontale Linien) ist zwischen den beiden Chargen noch geringer. Allerdings zeigt die Charge 2 höhere Quartilwerte Q1 und Q3 (die Höhe des jeweiligen gefüllten Rechtecks in Bild 2). Anhand der Streuung außerhalb der oberen und unteren Quartile (Linien in vertikaler Richtung in Bild 2) ist zu erkennen, dass es bei den untersuchten Chargen keine Ausreißer gab. Abschließend ist zu erwähnen, dass die Charge 3 deutlich von den erstgenannten Chargen in Bezug auf die Umformbarkeit abweicht und damit die kritische Charge darstellt. Diese Aussage stimmt mit den industriellen Ergebnissen überein. Das zweite Beispiel behandelt die Beurteilung der Umformbarkeit des Werkstoffs 1.7139 nach unterschiedlich langem Glühen auf kugeligen Zementit. Die Aufgabe bestand in der quantitativen Bewertung der reduzierten Umformbarkeit einer Charge im Vergleich zu einer korrekt geglühten Charge. Um den Einfluss der Probenoberfläche auf die Umformbarkeit auszuschließen, wurden alle Proben nach der Wärmebehandlung fein abgedreht. Aus Bild 3 ist ersichtlich, dass die anhand von jeweils sechs Proben ermittelte Umformbarkeit des Werkstoffs mit zunehmender Glühdauer quantitativ spürbar zunimmt. Das Bild zeigt aber auch, dass bereits nach einer Glühdauer von sechs Stunden eine deutliche Verbesserung der Umformbarkeit im Vergleich zum ungeglühten Zustand vorhanden ist. Im dritten Beispiel wird anhand des Werkstoffs 1.1152 im vorgezogenen und phosphatierten Zustand der Einfluss der Schnittflächenausbildung eines getrennten Drahtabschnitts auf seine Umformbarkeit dargestellt. Bekanntlich kommt es beim Scherschneiden eines Halbzeugs an der Schnittfläche zur Vorverfestigung und Bildung von lokalen Mikrorissen. Das Letztgenannte tritt vor allem auf, wenn ein hoher Verschleiß der Schneidwerkzeuge vorliegt. Wenn dieser Bereich an der anschließenden Umformung teilnimmt, kommt es zum Aufweiten der Risse und zu einem vorzeitigen Versagen im Vergleich zu einem gesägten Halbzeug, bei dem keine solch ausgeprägte Vorverfestigung und keine Mikrorisse vorhanden waren. Die Standardprüfverfahren, wie Zugversuch oder Stauchversuch, lassen die Bestimmung dieses Einflusses an Stab- oder Drahterzeugnissen nicht zu, obwohl dieser eine sehr hohe praktische Bedeutung hat. Wie aus Bild 4 deutlich wird, tritt ein Druckkraftabfall für gesägte Proben erst bei einem größeren zurückgelegten Vorschubweg auf. Damit weisen diese Proben eine höhere Umformbarkeit auf als die scherend getrennten Proben mit einem Anteilverhältnis der Glattschnitt zur Bruchfläche von rund 30:70. Im abschließenden vierten Beispiel wird anhand des Werkstoffs 1.1302 der Einfluss der Stempelvorschubgeschwindig massivUMFORMUNG | MÄRZ 2017 67
massivUMFORMUNG März 2017
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