Beschreibung
Thixoforming als Möglichkeit zur Formgebung von Metallen innerhalb des Temperaturbereichs zwischen festem und flüssigem Zustand bedeutet eine Kombination der verfahrensspezifischen Vorteile des Gießens zur Darstellung komplexer Geometrien und des Schmiedens zum Erzielen ausgezeichneter mechanischer Eigenschaften.
Ziel des vorliegenden Forschungsprojektes war die Anwendung dieses für Aluminium bereits industriell genutzten Verarbeitungsverfahrens auf die bei deutlich höheren Temperaturen schmelzenden Stahlwerkstoffe. Neben werkstofftechnischen Fragen waren auch grundsätzliche prozeßtechnische Fragen zu klären. An drei exemplarisch ausgewählten Standardstahlsorten – Vergütungsstahl (C45R und 41Cr4) sowie einem Pleuelwerkstoff (C70S6, gewalzt und gereckt) wurde gezeigt daß ein homogenes, globulares Gefüge als zu fordernder Verarbeitungszustand eingestellt werden kann. Dabei sind die vielversprechenden Möglichkeiten der Entwicklung verfahrensoptimierter Legierungen noch nicht genutzt. Weiterführende Formgebungsversuche erfolgten an einem Sinterpleuel als Beispiel für hohe Formkomplexität eines mit verhältnismäßig niedrigem Werkzeugaufwand hergestellten Massenprodukts.
An diesem Bauteil konnte eindrucksvoll die hohe Fließfähigkeit des gewählten Werkstoffes C70S6 und die sehr gute Konturwiedergabe aufgezeigt werden. Durch geeignete Maßnahmen im Werkzeugbau wurde das Einschleppen von Zunder vermieden. Die an den Musterbauteilen teilweise festgestellten Inhomoginitäten sind durch Optimierung von Ausgangsgefüge sowie Formgebungs- und Abkühlbedingungen zu vermeiden. Die Ergebnisse der Forschungsarbeiten sind insgesamt so ermutigend, daß eine industrielle Realisierbarkeit des Verfahrens zu erkennen ist. Ein hoher Gestaltungsspielraum, verbunden mit einem geringen Bauteilgewicht sind das technisch-wirtschaftliche Potential für eine innovative Verfahrenstechnik zur industriellen Herstellung endabmessungsnaher Rohteile.
STUDIENGESELLSCHAFT STAHLANWENDUNG e.V.
Veröffentlichung:
1999
Autoren:
Dipl.-Ing. D. Koesling, Dipl.-Ing. Ch.n Tinius, Dr.-lng. R. Cremer, Dipl.-Ing. U. Morjan, Dipl.-Ing. B. Nohn, Dipl.-Ing. T. Wittstamm, Dr.-lng. T. Witulski
