Ziele des Projektes waren die Entwicklung neuartiger, nano-kristalliner AI-Werkstoffe mit hoher Gefugestabilität, die Optimierung der entsprechenden Fertigungsverfahren sowie die Herstellung und bauteilspezifische Erprobung entsprechender Demonstratorteile. Als solche wurden zunächst Tassen stößel als Ventiltriebskomponente und Schrauben für die Montage mehrteiliger PKW-Felgen ausge sucht. Im Verlaufe des Projektes ergab sich als weiteres Versuchsteil ein Ventilfederteller, der mit in die Entwicklungen / Untersuchungen einbezogen wurde. Im Werkstoffbereich war der Schwerpunkt auf solche Legierungen ausgerichtet, die zur Einstellung der Eigenschaften - insbesondere der statischen und dynamischen Festigkeiten - und im Hinblick auf die Erhaltung der nano-kristallinen Gefugestruktur während der gesamten Verarbeitung keine Wärmebehandlung erfordern. Werkstoffe auf Basis AlNiFe zeigten unter mehreren anderen Kandidaten im Hinblick auf die Projektziele das größte Potential. Als Ergebnis der Entwicklungen entstand ein Werkstoff, der die beste warmfeste Legierung unter den konventionellen Werkstoffen um 30 - 40 % in den statischen und bis zu 50 % in den dynamischen Eigenschaften übertrifft. Die Stabilität des nano-kristallinen Gefuges ist bis zu Einsatztemperaturen von 250 °C dauerhaft gegeben. Neben diesen Eigenschaftsverbesserungen zeigt der Werkstoff ein sehr gutes Verhalten bei Verarbeitung zu Halbzeugen, mechanischer Bearbeitung, Umformbarkeit und Rückführung in den Wertstoffkreislauf. Für diesen Werkstoff wurden die Entwicklungen im Rahmen des Projektes abgeschlossen. Andere Werkstoffe auf Basis AlZnMgCu (höchstfest) oder AlSi(Fe, Ni, Mo, Mn) konnten im Ansatz zu Eigenschaftsverbesserungen gebracht werden. Allerdings konnten diese Arbeiten nicht vollständig abgeschlossen werden. Diese Entwicklungen werden seit Abschluß des Projektes betriebsintem weitergeführt. Verfahrenstechnisch wurde das Melt spinning bis zur industriellen Einsetzbarkeit entwickelt. Nach Abschluß der Arbeiten können Schmelzen von bis zu 200 kg im Chargenbetrieb verarbeiten werden. Die Limitierung im Volumen ist ausschließlich durch die Kapazität des derzeitigen Schmelzofens gegeben. Die Entwicklungsarbeiten zum adiabatischen Umformen der Werkstoffe und zur Herstellung der Musterbauteile wurden nach den ersten Ergebnissen frühzeitig im Projektverlauf eingestellt, da die Zielerreichung nicht mehr absehbar war. Die verfahrensbedingten und auch erwünschten hohen Umformgeschwindigkeiten führten zur Beschädigung der Bauteilrohlinge. Alternativ konnten Standardverfahren wie Vorwärts- und Rückwärtsfließpressen (kalt / warm) erfolgreich eingesetzt werden, nachdem entsprechende Prozeßparameter ermittelt und das Werkzeugdesign optimiert wurden. Auch in diesem Bereich wurden die Projektarbeiten letztendlich erfolgreich ausgeführt.


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    Title :

    Kostengünstige Leichtbaukomponenten durch Warmpressen und adiabatisches Umformen neuartiger nanokristalliner PM-Aluminium-Hochleistungswerkstoffe. Teilprojekt A: Werkstoffentwicklung und Bauteilherstellung. Abschlussbericht. Berichtszeitraum: 01.07.2005 - 30.06.2009


    Contributors:


    Publication date :

    2009


    Size :

    96 Seiten, Bilder, Tabellen


    Remarks:

    (+ 23 S. Anh.)


    Type of media :

    Report


    Type of material :

    Print


    Language :

    German