Upload
waltraud-gibler
View
105
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn
1
Fachbereich Maschinenbau WerkstofftechnikProf. Dr.- Ing. W. Calles
• in Fe Kristall gelöst Festigkeit ↑– niedriger Schmelzpunkt (~1000°C)– schwer umformbar
• Abbinden von Schwefel– Verunreinigung FeS
• Niedriger Schmelzpunkt (~1000°C) • Umformtemperatur
– Bei Umformtemp. FeS weich / flüssig keine Schubspannungen übertragbar schlecht umformbar Warmrisse
• FeS muss entfernt werden• Schmelzebehandlung: FeS + Mn Fe + MnS
Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn
2
Fachbereich Maschinenbau WerkstofftechnikProf. Dr.- Ing. W. Calles
Walzen mit Laufrichtung
Werkstoff
Ausgangswerkstoff
Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn
3
Fachbereich Maschinenbau WerkstofftechnikProf. Dr.- Ing. W. Calles
Werkstoff Kraftausübung durch Walzen
Vorschub durch Reibung
Walzen des Werkstoffs
Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn
4
Fachbereich Maschinenbau WerkstofftechnikProf. Dr.- Ing. W. Calles
Vorschub
Fe-Körner
FeS
Vorschub und Kraftausübung
Kraftausübung durch Walzen
Vorschub durch Reibung
Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn
5
Fachbereich Maschinenbau WerkstofftechnikProf. Dr.- Ing. W. Calles
Entstehen einer Schubspannung
Kraftausübung durch Walzen
Vorschub durch Reibung
Fe-Körner
FeS
vert
ika
le K
raft
kom
po
ne
nte
vert
ika
le K
raft
kom
po
ne
nte Schubspannung τ („tau“)
Schubspannung τ („tau“)
Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn
6
Fachbereich Maschinenbau WerkstofftechnikProf. Dr.- Ing. W. Calles
Abgleiten auf flüssigem FeS (~1000°C)
Fe-Körner
FeS
Abgleiten der Eisenkörner
vert
ika
le K
raft
kom
po
ne
nte
vert
ika
le K
raft
kom
po
ne
nte
Kraftausübung durch Walzen
Schubspannung τ („tau“)
Schubspannung τ („tau“)
Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn
7
Fachbereich Maschinenbau WerkstofftechnikProf. Dr.- Ing. W. Calles
zerstörte Oberfläche
Fe-Körner
FeS
Zerstörte Werkstückoberfläche durch herausgeschobene Körner/ Werkstoffbereiche
Abhilfe:
Zugabe von Mangan in Schmelze
Abbinden des S
Kein niedrigschmelzendes FeS
Kraftausübung durch Walzen
Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn
8
Fachbereich Maschinenbau WerkstofftechnikProf. Dr.- Ing. W. Calles
Eigenschaften MnS:
• hochschmelzend
keine Warmrisse• vermikulare Struktur („Spaghetti “)
„längliche Würmer“• nur teilweise in Schlacke• Rest orientiert sich in Umformrichtung
(Walzrichtung)– Textur
(richtungsabhängige Eigenschaft)
Entstehen einer „Spaghetti-“ Struktur durch Zugabe von Mangan
Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn
9
Fachbereich Maschinenbau WerkstofftechnikProf. Dr.- Ing. W. Calles
MnS
Walzrichtung
Beanspruchung:• Längs: durchgehend Metall Festigkeit, A ↑• Quer: Belastung Grenzfläche St- MnS Schwachstelle Festigkeit, A ↓
inhomogene Eigenschaften Längs- und Quertextur
Ausrichtung der MnS- Fäden im Werkstück
quer
längs
(kurz)-quer