Wärmebehandlungssimulation von massiven Werkzeugen

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

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Abstract

Die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und folglich der Lebensdauer von Druckgusswerkzeugen erfolgt üblicherweise durch Hochdruckgasabschreckung und mehrmaliges Anlassen. Die Finite-Elemente-Methode (FEM) wird verwendet, um den Wärmebehandlungsprozess hinsichtlich verbesserter Materialeigenschaften, geringerer Eigenspannungen und geringerer Risswahrscheinlichkeit zu optimieren. Das thermomechanische Modell berücksichtigt martensitische und bainitische Phasenumwandlungen, die Formulierung transformationsinduzierter Plastizität und eine inverse Optimierungsroutine zur Anpassung der thermischen Randbedingungen des Vakuumofens. Die Abschrecksimulation wird durch Labortests kalibriert und durch industrielle Wärmebehandlungen von Testgeometrien validiert, wobei Eigenspannungsmessungen durchgeführt werden. Ausreichend hohe und gleichmäßig verteilte Härtewerte sind wünschenswert, um die Leistung von Druckgusswerkzeugen während der Lebensdauer zu verbessern. Zu diesem Zweck wird ein umfangreiches Testprogramm geschaffen, das viele Kombinationen von Glühzeiten und Temperaturen umfasst. Die gemessenen Härtewerte nach dem Glühen bilden die Grundlage für ein Härtevorhersagemodell für eine Warmarbeitsstahlsorte, das in das Finite-Elemente-Modell implementiert werden kann.
Titel in ÜbersetzungHeat Treatment Simulation of Massive Tools
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDr.mont.
Gradverleihende Hochschule
  • Montanuniversität
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Gänser, Hans-Peter, Beurteiler B (extern)
  • Antretter, Thomas, Beurteiler A (intern)
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2021

Bibliographische Notiz

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Schlagwörter

  • Wärmebehandlung
  • Finite Elemente Methode
  • Eigenspannungen
  • Phasenumwandlungen
  • Warmarbeitsstahl

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