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Verfahren zur Herstellung gradiert hochgradig plastisch umgeformter Werkstoffe

 
: Bergmann, Markus

Zwickau: Verlag Wissenschaftliche Scripten, 2013, 204 pp.
Zugl.: Chemnitz, TU, Diss., 2013
Berichte aus dem IWU, 78
ISBN: 978-3-942267-98-4
German
Dissertation
Fraunhofer IWU ()
hochgradig plastische Umformung; Gradierungswalzen; Gradierungspressen; gradierter Werkstoff; severe plastic deformation; gradation rolling; gradation pressing; graded materials

Abstract
Durch hochgradig plastische Umformung hergestellte Werkstoffe haben aufgrund ihrer ultrafeinkörnigen Mikrostruktur sehr gute Eigenschaften. Die Herstellung erfolgt durch Kaltumformverfahren mit sehr großen Umformgraden.
In der vorliegenden Arbeit werden zwei neue Verfahren zur hochgradig plastischen Umformung mit einem Gradienten der Umformung, bezeichnet als Gradierungs-walzen und Gradierungspressen, entwickelt und untersucht. Die Untersuchungen werden an Aluminiumwerkstoffen durchgeführt.
Ausgehend vom Stand der wissenschaftlichen Erkenntnisse werden die für eine hochgradig plastische Umformung mit Gradient notwendigen Randbedingungen er-mittelt. Zwei Verfahrensgruppen, inkrementelle Walzverfahren und Durchdrückverfahren, werden fokussiert und jeweils ein Verfahren entwickelt. Mittels numerischer Prozesssimulation erfolgt eine Charakterisierung und basierend auf den Ergebnissen eine Bewertung des spezifischen Potenzials der skizzierten Verfahren.
Die anschließenden experimentellen Untersuchungen belegen die Umsetzbarkeit der konzipierten Verfahren. Erste Werkstoffcharakterisierungen zeigen den Gradientencharakter der Eigenschaften und den Kornfeinungseffekt.

 

Materials processed by severe plastic deformation have excellent properties based on the ultrafine-grained microstructure. High strain generation during cold working is the main processing characteristic.
In the present paper two new processes characterized by a gradient of the deformation are presented. The development and investigation of the processes Gradation Rolling and Gradation Pressing are performed using aluminium materials.
Based on the state of the art the main conditions of a severe plastic deformation with gradient character are determined. Incremental rolling and pressing processes are the focused groups of processes for developing the two techniques. A characterization of the specific potential is done using numerical process simulation.
The experimental analysis indicates the feasibility of the developed processes. A gradient character of the materials properties and the grain refinement of the microstructure are verified.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-307220.html