Entstehung von thermisch und mechanisch induzierten Eigenspannungen in geschmiedeten Bauteilen bei der Halbwarmumformung

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Das Gesamtziel dieses Beantragungszeitraumes ist es, die Umformung eigenspannungsund verzugsarmer Bauteile mit optimalen Festigkeitseigenschaften bei der Halbwarmmassivumformung mit Berücksichtigung von Auf- und Entkohlungsvorgängen Dies soll durch die Erweiterung des im ersten Antragszeitraum entwickelten Unterprogramms realisiert werden. Dazu werden bekannte physikalische und empirische Gleichungen in das Unterprogramm implementiert und über geeignete Schnittstellen mit dem FEMProgramm gekoppelt. Diese Gleichungen beschreiben die diffusionsgesteuerten Vorgänge der Ent- und Aufkohlung hinsichtlich der Eindringtiefe sowie der Kohlenstoffverteilung in der beeinflussten Randschicht in numerischer Weise. Somit können Werkstoffvorgänge wie Entbzw. Aufkohlung, die bisher unbeachtet blieben, aber einen nachhaltigen Einfluss auf die Eigenspannungs- und Verzugsausbildung besitzen, inkrementell in der Simulation abgebildet werden. Darüber hinaus erfolgt die notwendige Erweiterung der Eigenspannungs- und Verzugssimulation auf 3D-Problemstellungen, wie besonders verzugsreievante Langteile Durch die im Rahmen dieses Vorhabens entwickelten Unterprogramme und gewonnenen Erkenntnisse wird dem potenziellen Nutzer die Möglichkeit eröffnet, optimale Prozessbedingungen bei der Halbwarmmassivumformung einzustellen und ein Höchstmaß an maß- und formgenauen Bauteilen mit den gewünschten mechanischen Eigenschaften mechanischen Eigenschaften zu realisieren.