Untersuchungen des Werkstoffverhaltens bei der Massivumformung von Eisen-Aluminium-Legierungen

Die Fertigung von Bauteilen aus Eisen-Aluminium-Legierungen gewinnt zunehmend industrielles Interesse. Dies kann auf die exzellente Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit, die relativ geringen Materialkosten sowie die guten mechanischen Eigenschaften und die geringere Dichte im Vergleich zu konventionellen Stahllegierungen zurückgeführt werden. Das breite Anwendungspotential in diversen Branchen erfordert neben der Legierungsentwicklung auch eine gezielte Erforschung möglicher Fertigungsverfahren zur Verarbeitung dieser Werkstoffklasse. Bisherige Untersuchungen zur umformtechnischen Verarbeitung beschränken sich zumeist auf Modellumformprozesse unter idealisierten Bedingungen. In der vorliegenden Arbeit werden systematische Untersuchungen zur Massivumformung von schmelzmetallurgisch hergestellten Eisen-Aluminium-Legierungen unter industriell relevanten Bedingungen durchgeführt. Zunächst werden die mechanischen Werkstoffeigenschaften sowie das Umformverhalten in Abhängigkeit unterschiedlicher Mikrostrukturzustände untersucht. Dabei kann gezeigt werden, dass eine veränderte Mikrostruktur sowohl die mechanischen Werkstoffeigenschaften als auch das Umformverhalten verändern. Im Anschluss erfolgt eine Analyse zum Umformverhalten bei den industriell etablierten Massivumformverfahren Fließpressen und Gesenkschmieden. Hierbei werden geeignete Prozessrandbedingungen zur Umformung von binären Eisen-Aluminium-Legierungen mit unterschiedlichen Aluminium-Gehalten aufgezeigt.