Analyse und Beurteilung gekoppelter thermisch-mechanischer Prozesse zur Randschichtverfestigung

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit den Auswirkungen kombinierter thermischer und mechanischer Festwalzbehandlungen am Beispiel von C45E in unterschiedlichen Wärmebehandlungszuständen (vergütet und gehärtet). Dabei handelt es sich um das Festwalzen bei erhöhten Temperaturen sowie um das integrierte Festwalzen in die Wärmebehandlung. In beiden Fällen werden im Vergleich zu konventionellen Festwalzbehandlungen Steigerungen der Schwingfestigkeit beobachtet. Ein besonderes Augenmerk wird auf die erzeugten randnahen Eigenspannungszustände sowie Mikrostrukturen und ihre Stabilität bei Ermüdungsbeanspruchung gelegt. Die versagensrelevanten oberflächennahen Werkstoffregionen werden durch Eigenspannungstiefenverläufe, Halbwertsbreitenbestimmung von Interferenzlinien und Härtemessungen charakterisiert. Der Schädigungsmechanismus während der Ermüdung wird durch Wechselverformungskurven sowie Bruchflächenanalysen untersucht und diskutiert. Neben glatten Proben wurden auch gekerbte Proben als Modell für reale Bauteilgeometrien untersucht.