Das entwickelte Verfahren bietet die Möglichkeit, bei der Umformung von Edelstahl hohe Bauteilfestigkeiten bei gleichzeitig sehr gutem Zähigkeitsverhalten zu erzeugen. Bei freier (beliebiger) Formgebung kann erstmalig eine gezielt gesteuerte martensitische Umwandlung technisch sicher genutzt werden. Martensitische Umwandlungen sind gekennzeichnet durch: große gitterverändernde Scherungen, keine individuelle Atombewegung durch Diffusion sowie keine Änderung der chemischen Zusammensetzung. Durch Einwirkung äußerer Beanspruchung auf die Martensitbildung tritt ein verstärktes plastisches Fließen ein und zwar sowohl bei Beanspruchungen unterhalb der Ausgangsmaterialstreckgrenze (bzw. -fließgrenze) als auch darüber. Das Material wird leichter umformbar. Der Betrag der Umwandlungsplastizität ist von einer Vielzahl von Faktoren abhängig und läßt sich in gewissen Grenzen durch die Umgebungsbedingungen (die technologischen Parameter) steuern. Die Untersuchungen wurden an diversen Chargen Edelstahl 1.4301 üblicher Verfügbarkeit durchgeführt. Die hergestellten Bauteile weisen folgende wesentlichen Eigenschaften auf: 1. Erhöhte Plastifizierbarkeit während der Umformung. 2. Herstellbarkeit aller Geometrien, die sich mit wirkmedienbasierten Verfahren realisieren lassen. 3. Variable Festigkeitseigenschaften bis zur extremen Festigkeitssteigerung. 4. Hohe Zähigkeit bei tiefen Temperaturen. 5. Zähes Bruchverhalten bis zu tiefsten Temperaturen. 6. Bestes Crash-Verhalten bis zu tiefen Temperaturen. 7. Korrosionsbeständigkeit. 8. Breites mögliches Temperatureinsatzfeld. 9. Schweißbarkeit. 10. Hohe Beständigkeit der Festigkeitseigenschaften bei dynamischen Betriebsbeanspruchungen. Durch das vorgestellte Verfahren entstehen vielfältige neue Anwendungsmöglichkeiten. So besteht beispielsweise eine reale Chance, heute bereits durch Innenhochdruckumformung hergestellte Edelstahltanks noch fester (leichter) zu gestalten oder auch mit hohem Einsparpotential an Gewicht und Raum Aluminiumlegierungen als Leichtbauwerkstoffe für Strukturbauteile von Fahrzeugen abzulösen.
Extreme Festigkeitssteigerung bei Edelstahl - neue Chancen für Gewichtseinsparungen an Strukturbauteilen und Behältern für Kraftfahrzeuge
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 106 , 3 ; 238-245
2004
8 Seiten, 4 Bilder, 3 Quellen
Article (Journal)
German
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