Einfluss einer Kaltmassivumformung und Wärme-behandlung auf die Maß-und Formänderungen

Abstract

Kurzfassung Durch Umformen von Stahl bei niedrigen Temperaturen lassen sich formgenaue Werkstücke ressourcenschonend und wirtschaftlich herstellen. Besonders wenn Bauteile auf einem konstant hohen Qualitätsniveau in großen Stückzahlen benötigt werden, wie beispielsweise im Automobilbau, bieten Kaltmassivumformprozesse häufig die optimale Lösung. Werden im Betrieb besonders hohe Anforderungen an die Festigkeit und Verschleißbeständigkeit gestellt, müssen die Bauteile nach dem Kaltumformprozess wärmebehandelt werden. Neben den gewollten Eigenschaftsänderungen werden durch die Wärmebehandlung auch störende Maß- und Formänderungen verursacht. Die durch den Kaltmassivumformprozess eingebrachten Eigenspannungen tragen oft ein großes Verzugspotenzial bei, da diese während der Wärmebehandlung ausgelöst werden. In diesem Beitrag werden die Maß- und Formänderungen von kaltfließgepressten Wellen aus dem Werkstoff C53G infolge einer induktiven Wärmebehandlung untersucht. Da die Experimente unter Anwendung der statistischen Versuchsplanung durchgeführt wurden, war es möglich, signifikante Einflussgrößen aus dem Kaltmassivumformprozess und der induktiven Wärmebehandlung auf den Bauteilverzug zu identifizieren. Darüber hinaus konnten mithilfe von Eigenspannungsmessungen Erklärungsansätze für Formänderungsunterschiede der kaltumgeformten Wellen gewonnen werden. Durch einen direkten Vergleich der Maß- und Formänderungen von kaltumgeformten und zerspanten Wellen nach dem gleichen Induktionshärteprozess konnte ein deutlicher Einfluss des Fertigungsverfahrens auf den Verzug aufgezeigt werden.