Wissensbasierte Technologie zur effizienten umformtechnischen Herstellung hochbeanspruchbarer Formteile aus Vergütungsstahl

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Die vorliegende Arbeit entwickelte eine werkstoffangepasste prozessspezifische Technologie zur Senkung des Primärenergieeinsatzes bei der Bauteilherstellung mittels Warmmassivumformung um 3,9 – 6,6 GJ/t. Ziel war es, die gestalterischen Freiheiten der Gießerei mit den Festigkeitssteigernden Eigenschaften der Umformtechnik in einer Prozesskette zu verknüpfen, um Bauteile mit einem eigenschaftsgradienten anzufertigen. Umfangreiche Grundlagenversuche analysierten und fundierten die fertigungsgerechten und eigenschaftsbestimmenden Herstellungsbedingungen in den Fertigungsstufen: Formteilgießen, thermomechanische Umformung, Vergütung. Für jeden Prozessschritt wurde ein entsprechendes Parameterfeld definiert, das strikt eingehalten werden muss, um die gewünschten Eigenschaften im Bauteil zu erreichen. Die entwickelten Technologieparameter für den komplexen GTMB-Prozess konnten erfolgreich bei der Herstellung eines Demonstratorbauteils validiert werden. Die abschließende Charakterisierung des Bauteils mit klassischen Methoden der Metallografie und Werkstoffwissenschaft bestätigte die prozessspezifischen Gefüge- und Eigenschaftsveränderungen.