Gratloses Schmieden von Metall-Matrix-Kompositen auf Aluminiumbasis

点击翻译按钮获取中文摘要

Werkstoffverbünde mit metallischer Matrix und keramischer Verstärkung (engl. Metal-Matrix Composites: MMC) weisen eine günstige Festigkeits-Masse-Paarung auf. Mit diesen Verbünden können thermisch und mechanisch hoch belastbare Leichtbauteile realisiert werden. Gratlos präzisionsgeschmiedet werden MMC bisher nicht. Ebenso wurde der Verschleiß der Umformgesenke durch die Keramikpartikel der MMC noch nicht wissenschaftlich untersucht. Das Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist die Erhöhung der Festigkeit von geschmiedeten Leichtbauteilen durch das gratlose Schmieden von Bauteilen aus aluminiumbasierten MMC. Dazu sollen geeignete Grundwerkstoffe charakterisiert und eine Schmiede- Stadienfolge mittels FEM entwickelt werden, die grundlegende Umformoperationen abbildet. Des Weiteren werden die mechanischen und metallographischen Eigenschaften der geschmiedeten Al-MMC-Bauteile ermittelt und daraus allgemeingültige Gestaltungsrichtlinien für Umformfolgen dieses Werkstoffs sowie ein Werkzeugverschleißmodell abgeleitet. Die Ergebnisse liefern Möglichkeiten, die positiven Eigenschaften von MMC und dem gratlosen Schmieden zu verbinden, so dass endkonturnahe Bauteile mit stahläquivalenter Festigkeit bei stark reduziertem Gewicht nachbearbeitungsarm hergestellt werden können.