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Neue Ansätze zur Charakterisierung hochfester Stähle mittels geführter Ultraschallwellen

 
: Weikert, Miriam; Niese, Frank; Szielasko, Klaus

:
Volltext urn:nbn:de:0011-n-3072650 (882 KByte PDF)
MD5 Fingerprint: cab650bd9bb2616f6053f71441138fc2
Erstellt am: 23.9.2014


Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung e.V. -DGZfP-, Berlin:
ZfP in Forschung, Entwicklung und Anwendung. DGZfP-Jahrestagung 2014. CD-ROM : 26.-28. Mai 2014, Potsdam; Kurzfassungen der Vorträge und Posterbeiträge
Berlin: DGZfP, 2014 (DGZfP-Berichtsbände 148-CD)
ISBN: 978-3-940283-61-0
Paper Mi.2.B.4, 10 S.
Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (Jahrestagung) <2014, Potsdam>
Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie BMWi
01SF0804; MAGNUS
Deutsch
Konferenzbeitrag, Elektronische Publikation
Fraunhofer IZFP ()

Abstract
Hochfeste Stähle ermöglichen Automobilherstellern Gewicht zu sparen und gestatten eine Verbesserung der Sicherheit im Falle eines Crashs. Bei der Qualitätssicherung solcher dünnen Bandstähle führen zunehmende Bandgeschwindigkeiten und Anforderungen an die seitliche Homogenität der Materialeigenschaften zu einem Bedarf der Entwicklung einer zerstörungsfreien Multi-Sensor-Lösung. Die Homogenität der Textur, Korngröße und der Einfluss von Eigenspannungen im Material sind von hoher Bedeutung für das Verformungsverhalten und entscheidend für die Materialbearbeitung, wie Tiefziehen oder Schweißen. Derzeit wird in diesem Kontext ein Hybrid-Prüfverfahren aus Mikromagnetischer Multiparameter- Mikrostruktur- und Spannungs-Analyse (3MA) und Ultraschall-Laufzeitmessungen unter Einsatz elektromagnetischer Ultraschallwandler (EMUS) entwickelt. Für die Überprüfung der oben genannten Materialeigenschaften werden quantitative Zusammenhänge zwischen der Mikrostruktur und den Werten der Geschwindigkeiten der Ultraschallwelle festgelegt. Die Auswirkungen der Mikrostruktur auf die Schallgeschwindigkeiten liegen meist im % bis ‰ Bereich. Eine solche Genauigkeit ist jedoch nur schwer zu erreichen, wenn Koppelmittel an der Messung beteiligt sind. Dies bedeutet, dass EMUS-Wandler für die Prozessüberwachung von Vorteil sind, da sie eine Anwendung über einen kleinen Luftspalt erlauben und somit auch sichergestellt ist, dass die Materialoberfläche nicht berührt oder zerkratzt wird. Ein weiterer Vorteil der Anregung und des Abgriffes mit EMUS-Wandlern ist die selektive Nutzung von verschiedenen geführten Ultraschallwellentypen und –moden. Dies macht es möglich, unterschiedliche Kombinationen der Ausbreitungsrichtung und der Schwingungsauslenkung der akustischen Welle zu nutzen, um die Empfindlichkeit auf einen bestimmten Parameter der Mikrostruktur zu verbessern. Ultraschall-Laufzeit-Messungen geben Rückschlüsse auf die Eigenschaften des Materials. Das dispersive Verhalten der geführten Wellenmoden führt zu Geschwindigkeitsänderungen bei ihrer Ausbreitung, diese Effekte werden berücksichtigt. Auch die Doppelbrechung der Wellen zeigt Potential bei der Signalauswertung.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-307265.html