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Transferprojekt T-B5: Prozessentwicklung der induktiven Zweifrequenzrandschichthärtung mittels numerischer Modellierung

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Bernhard Kaufmann
  Motivation und Ziele:
Die induktive Zweifrequenzrandschichthärtung ist ein innovatives Wärmebehandlungsverfahren, das sich seit seinen Anfängen im Jahre 1990 etabliert hat. Die Auslegung eines solchen Härteprozesses ist bisher mit großen experimentellen Aufwand verbunden. Numerische Modelle sollen helfen den Prozess selbst besser zu verstehen und die Prozessentwicklung zu verkürzen bzw. zu optimieren. Ziel des Transferprojekts T-B5 ist es, das im Rahmen des Teilprojekts B5 entwickelte Simulationsmodell zur Beschreibung der induktiven Zweifrequenzrandschichthärtung bezüglich der Werkstoff- und Prozessmodellierung zu erweitern und im Rahmen der Prozessentwicklungbei dem Projektpartner Robert Bosch GmbH im industriellen Umfeld einzusetzen.
Untersuchungen Erste Ergebnisse  
  • Numerische Modellierung der induktiven Randschichthärtung mittels Finite-Elemente-Methode
  • Implementierungeines Materialmodells zur Beschreibung des Materialverhaltens (aufbauend auf Ergebnissen aus Projekt B5)
  • Thermische Analysen am Dilatometer und am Kurzzeitaustenitisierungsprüfstand
  • Induktive Randschichthärtung von Zahnrädern (42CrMo4) beim Transferpartner Robert Bosch GmbH
  • Charakterisierung des Randschichtzustandes an Hand von optischer Gefügeanalyse, röntgenographischer Eigenspannungsmessung und Mikrohärtemessung
  • Energie- und Kostenbilanz des induktiven Randschichthärtens 
  • Umsetzungin ABAQUS 6.11
  • Übertragung des bereits für 2D-Simulationen bestehenden Materialmodellsaufdie 3D-Simulation
  • Erste Schritte zur numerischen Abbildung der induktiven Wärmebehandlung von Zahnrädern  

  • Induktive Härtungvon Zahnrädern beim Transferpartner
  • Erste Charakterisierung der Randschicht der Zahnräder