| Titel | Nanopartikelhaltige Beschichtungssysteme zur Zunder-konditionierung am Beispiel einer verringerten Zunderbildung und optimierter tribologischer Eigenschaften |
| Autor | Miriam Sartor, Martin Wunde, Andrea Lemke, Heinz Dwuletzki, Andreas Wächter, Tarek Khalil, Ulrich Barz, Thomas Henneke |
| Infos zum Autor | Miriam Sartor, Martin Wunde, Andrea Lemke, VDEh-Betriebsforschungsinsitut GmbH, Sohnstraße 65, 40237 Düsseldorf Heinz Dwuletzki, Andreas Wächter, Carl Bechem GmbH, Weststraße 120, 58089 Hagen Tarek Khalil, IBU-tec advanced materials AG, Hainweg 9-10, 99425 Weimar Ulrich Barz, Hebar Gesenkschmiede GmbH, Schmalenbach 1, 58553 Halver Thomas Henneke KB Schmiedetechnik GmbH, Buschmühlenstraße 62, 58093 Hagen |
| Inhalt | Zusammenfassung Stahl wird für die Warmumformung (z.B. Schmieden) auf Temperaturen von über 1000 °C erwärmt. Durch seine Reaktion mit Luftsauerstoff entsteht Eisenoxid, sogenannter Zunder. Dieser führt durch den Oxidationsprozess selber zu Materialverlusten und durch Anhaftungen zu Oberflächendefekten am Produkt. Weiterhin führen seine hohe Härte und Abrasivität zu tribologischen Schäden an den Umformwerkzeugen. Zunderbildung und -haftung wird durch verschiedene Prozessbedingungen wie Temperatur, Verweilzeit, Ofenatmosphäre oder auch durch die Stahlgüte beeinflusst. Durch die Nutzung zunderkonditionierender Beschichtungen können die Eigenschaften des Zunders (Dicke, Adhäsion, Morphologie, Zusammenset-zung,…) beeinflusst werden. Neben einer verringerten Zunderbildung soll bei der Zunderkonditionierung vor allem eine Veränderung der Zunderhaftung sowie eine Schmier- bzw. Trennwirkung des Zunders beim Umformen erreicht werden. Beim Schmieden (im Speziellen beim Gesenkschmieden von kleinen Teilen) wird das Umformgut selten entzundert, sodass der beim Aufwärmen gebildete Zunder in der Gravur des ersten Umformschritts abplatzt. In diesem Fall werden zwei unterschiedliche Effekte durch die zunderkonditionierende Beschichtung erwartet: Die Beschichtung soll zunächst eine Verbesserung des Abplatzverhaltens des Zunders bewirken und zusätzlich zu einer Verbesserung des Umformprozesses durch eine optimierte Trennwirkung zwischen Produkt und Werkzeug führen. Im Rahmen der vorgestellten Untersuchungen wurde der Einfluss von zunderkonditionierenden Beschichtungen auf das Umformverhalten in Gesenkschmiedeprozessen untersucht. Abstract During hot deformation of steel (e.g. forging) it is necessary to reheat the steel to the forming temperature of more than 1000 °C. The reaction of oxygen leads to the formation of iron oxid (scale). Scale leads to material losses due to the oxidation process itself and surface defects of the product caused by adhesive scale. Further its hardness and abrasive properties lead to damages of the forming tools. Scale formation and adhesion can be influenced by the different process parameters like temperature, time for reheating, furnace atmosphere or steel grade. Scale conditioning coatings allow the change of the properties of the scale (thickness, adhesion, morphology, composition …). Beside the minimisation of scale formation scale conditioning shall lead to a change in scale adhesion and a support of separation of product and forming tool as well a kind of lubrication during forming. In processes without primary scale removal (like e.g. forging) scale is removed during the first forming step. In this case two effects are expected by the scale conditioning coatings: First the scale should be removed easier when a coating is applied and second the forming process will be improved by a better separation of forming tool and product. During the investigations the influence of scale conditioning coatings on die forging process was investigated. |
| Datum | 2016 |
