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Eigenspannungsverteilung vor und nach dem Mikrostrahlen
Eigenspannungen

DFG-Projekt: Ertüchtigung der Strahlverfahren Mikrostrahlen und Ultraschallnassstrahlen für das Verfestigungsstrahlen

Motivation

Das Strahlen mit kleinen Strahlmitteln (Durchmesser < 100µm) wird als Mikrostrahlen bezeichnet und bisher vor allem im Bereich der abrasiven Oberflächennachbehandlung angewendet. Es bietet eine Verbesserung der Oberflächenqualität rauer Bauteile, wirkt aber auch randschichtverfestigend. Wie beim Kugelstrahlen werden vor allem im oberflächennahen Randbereich Druckeigenspannungen erzeugt, die mit einer Veränderung der Kornstruktur einhergehen. Eine Erhöhung der Wechselfestigkeiten ist die Folge.

Ziele

  • Bestimmung des Einflusses der Prozessparameter des Mikrostrahlens (Strahldruck, Strahlmittelgröße, Strahlzeit) auf die Oberflächenrandschicht und oberflächennahen Eigenspannungen
  • Optimierung eventueller nanokristalliner Randschichtzustände und Wechselfestigkeiten
  • Ermittlung geeigneter Verfahrenskombinationen zur Nachbearbeitung kugelgestrahlter Rundproben

Untersuchungen

  • Charakterisierung der Randschichtzustände durch metallographische Methoden, Rasterelektronen- und Transmissionselektronenmikroskopie
  • Bestimmung der Wechselfestigkeit unterschiedlicher Strahlzustände durch Umlaufbiegeversuche