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Zerstörungsfreie Charakterisierung von Gusseisen-Gradienten-Zylinderkurbelgehäusen (ZKG) mittels elektromagnetischer Prüfverfahren

 
: Abuhamad, M.; Maisl, U.; Altpeter, I.; Dobmann, G.; Kopp, M.; Junk, H.; Radebach, D.

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Fulltext urn:nbn:de:0011-n-625403 (313 KByte PDF)
MD5 Fingerprint: 4914eec266141df3ad4b3f1a416f1722
Created on: 17.09.2007


Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung e.V. -DGZfP-, Berlin:
ZfP in Forschung, Entwicklung und Anwendung. DGZfP-Jahrestagung 2007. CD-ROM : Zerstörungsfreie Materialprüfung, 14.-16.05.2007, Fürth
Berlin: DGZfP, 2007 (DGZfP-Berichtsbände 104-CD)
Vortrag 95
Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (Jahrestagung) <2007, Fürth>
German
Conference Paper, Electronic Publication
Fraunhofer IZFP ()

Abstract
Zur Gewichtsreduzierung beim Antriebsaggregat von PKW- Verbrennungsmotoren werden Zylinderkurbelgehäuse (ZKG) aus Gusseisen mit Vermikulargraphit hergestellt, weil dieser Werkstoff eine höhere Festigkeit als Gusseisen mit Lamellengraphit (GJL) aufweist. Da die Werkzeugstandzeiten bei der Bearbeitung von GJV geringer als beim GJL sind, ist es das Ziel von Gussherstellern diesen wirtschaftlichen Nachteil der höheren Bearbeitungskosten durch ein besser bearbeitbares aber dennoch hochfestes, also innovatives ZKG zu ersetzen. An den bearbeitungsintensiven Stellen, den Zylinderläufen, soll das ZKG partiell einen Gefügegradienten in radialer Richtung von GJL nach GJV aufweisen.
Ein Teilziel des Forschungsprojektes war die zerstörungsfreie Charakterisierung des Gradientenwerkstoffes mittels mikromagnetischer Prüfverfahren. Hierzu kam ein speziell an die Geometrie des Zylinders angepasster elektromagnetischer Prüfkopf zum Einsatz.
Da elektromagnetische Prüfverfahren gefügesensitiv sind und Strukturmerkmale tiefenabhängig erkennen können, besitzen sie hohes Potential zur Charakterisierung von Gradientenverläufen in Gusswerkstoffen. Insbesondere durch das magnetische Barkhausenrauschen werden tiefenabhängige Prüfinformationen zum einen durch Variation der Barkhausenanalysierfrequenz, zum anderen durch Variation der Magnetfeldstärke erhalten, wenn sich die einzelnen Gefügezustände in ihren Koerzitivfeldstärken unterscheiden.
Die elektromagnetischen Prüfgrößen wurden mit Hilfe metallographischer Kennwerte kalibriert. Es konnte eine gute Übereinstimmung zwischen den elektromagnetisch und metallographisch ermittelten GJL-Schichtdicken erzielt werden. Diese Kalibrierung wurde erfolgreich validiert.
Die Untersuchungen wurden im Rahmen des BMBF-Verbundprojektes "Gradientenwerkstoffe zur Verbesserung der Bearbeitbarkeit und Tribologie von Komponenten im Motorenbau" durchgeführt.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-62540.html