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Projekt A13: Lokale Analyse der Eigenspannungen an stark texturierten Werkstoffzuständen

Ansprechpartnerin: Dipl.-Ing. Simone Schuster
  Motivation und Ziele:
In der Regel sind Eigenspannungsanalysen an stark texturierten Werkstoffen nur beschränkt bzw. überhaupt nicht möglich. Im Allgemeinen wird bei den einzelnen Messverfahren von einem isotropen Materialverhalten ausgegangen. In der Praxis sind die Röntgendiffraktion und die Bohrlochmethode die am weitesten verbreiteten Messverfahren. Für die Röntgendiffraktion gibt es bereits bestehende Messstrategien (z.B. Kristallitgruppenmethode, Spannungsfaktoren Fij), um Eigenspannungsanalysen an anisotropen Materialien durchführen zu können. Allerdings sind diese Verfahren sehr aufwändig. Das übergeordnete Ziel, dieses Teilprojekt umfasst die Erweiterung des  Anwendungsbereichs der inkrementellen Bohrlochmethode auf stark texturierte Werkstoffzustände und die Entwicklung einer praxistauglichen Mess- und Auswertestrategie.  
 
Untersuchungen Ergebnisse
Last- und Eigenspannungsanalysen sollen durch Anwendung der inkrementellen Bohrlochmethode an Stahlbauteilen (DC04, Dualphasenstahl, presshärtbarer Stahl) aus unterschiedlichen Stadien der Prozesskette Kaltwalzen-Wärmebehandlung-Tiefziehen als auch vor und nach dem Presshärteprozess durchgeführt werden. Mittels röntgenographischen Texturmessungen soll die vorliegende kristallographische Vorzugsorientierung charakterisiert werden. Darüber hinaus sollen die Ergebnisse mit komplementären Analysemethoden (z.B. Diffraktion) verglichen werden.
 
Im ersten Ansatz werden Kalibrierversuche (experimentell) an unterschiedlichen Stahlblechen durchgeführt, wobei der Grad der Textur sowie die Orientierung der Textur in Bezug zur Lastrichtung systematisch variiert wird. Parallel zu den experimentellen Untersuchungen werden Kaibrierversuche durch FE-Simulationen abgebildet. Die experimentellen Untersuchungen dienen dabei u.a. zur Validierung der numerischen Analysen. Ziel ist es, die Auswirkung der Textur auf die Eigenspannungsanalyse zu bestimmen und zu bewerten. Erste Ergebnisse zeigen, dass für ´einphasigen´ Stahl DC04, die typische Walztextur – ungeachtet dem Grad der Walztextur - einen beinahe vernach-lässigbaren Einfluss auf die Eigenspannungsbestimmung mittels der inkrementellen Bohrlochmethode haben.