Bohrungsdrücken – ein Verfahren der Umformung für Hohlstrukturen

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Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU

Weiterhin ist die Fließgrenze des verformten Materials mit 1460 MPa um mehr als 100 % höher als die des lösungsgeglühten Ti10V2Fe3Al. Jedoch sinkt die Verformbarkeit des Materials durch die Umformung enorm. Um sie zu steigern, wurde an den Bohrungsdrückprozess eine Wärmebehandlung angeschlossen.

Das Resultat dieser Wärmebehandlung ist eine hohe Festigkeit mit erhöhten Verformbarkeiten, die nahezu verdoppelt werden konnten, bei nur gering reduzierten Festigkeiten.

Der ideale Bohrdrückprozess erfordert aufeinander abgestimmte Parameter

In den Randbereichen kommt es infolge des hohen lokalen Umformgrades und der vorliegenden Umformtemperaturen zur dynamischen Rekristallisation der groben ß-Körner. Das Ergebnis ist ein sehr feinkörniges und homogenes Gefüge in diesen Bereichen. Die ß-Korngröße beträgt etwa 10 μm nach dem Umformprozess, was gleichzeitig die hohen Festigkeiten erklärt. Durch die anschließende Auslagerung bei 540 °C scheiden sich sehr kleine (< 2 μm) fein verteilte α-Phasen aus, welche den Zuwachs der Duktilitat der wärmebehandelten Probe bestimmen.

Um den vorliegenden Verformungsprozess noch effektiver zu gestalten, werden in den weiterführenden Untersuchungen der jeweiligen Institute sowohl die Umformtemperaturen als auch die Geschwindigkeiten und Umformgrade angepasst. Außerdem wird an einer optimierten, sich an den Bohrungsdruckprozess anschließenden Wärmebehandlung geforscht, um noch höhere Verformbarkeiten zu erzielen.

* Prof. Dr.-Ing. Reimund Neugebauer ist Leiter des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) in Chemnitz, Dr.-Ing. Roland Glaß, Dipl.-Ing. Mike Popp und Dipl.-Ing. Christopher John sind wissenschaftliche Mitarbeiter am IWU, Dipl.-Ing. Sebastian Fritsch ist wissenschaftlicher Mitarbeiter der Fakultät Maschinenbau der TU Chemnitz.

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