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Verbessertes Prozessverständnis zum Einsatzhärten mit Aufkohlung im Niederdruck auf Basis von In-situ Röntgenbeugungsexperimenten

Dipl.-Ing. Sebastian Ohneseit

Motivation

Das Niederdruckaufkohlen beim Einsatzhärten stellt ein umweltfreundliches und wirtschaftliches Verfahren dar, mit dem in einem Bauteil harte, verschleißfeste Oberflächen bei Erhalt der duktilen Eigenschaften des Kernmaterials realisiert werden können. Durch die beim Abschrecken und durch die damit verbundene martensitische Umwandlung erzeugten Druckeigenspannungen wird zudem die Schwingfestigkeit verbessert. Das Einsatzhärten ist weit verbreitet bei der Oberflächenhärtung von hochbelasteten Bauteilen wie z.B. Zahnräder und Wellen für den Einsatz in Kraftwerken oder in der Antriebstechnik.

Ziele

  • Erlangung eines grundlegenden Prozessverständnisses für das Niederdruckeinsatzhärten
  • Ermittlung der Umwandlungkinetik und der Entwicklung Mikrostruktur
  • Kenntnis der zeitlichen und lokalen Entstehung von phasenspezifischen Spannungen

Untersuchungen

  • In-Situ Prozessanalyse mit Synchrotron-Röntgenstrahlung mit winkeldispersiven und energiedispersiven Aufbauten
  • In-Situ Prozessanalyse mittels Laboraufbauten
  • Ex-Situ Charakterisierung mittels konventionell erzeugter Röntgenstrahlung und metallographischer Methoden / Mikrohärtemessungen

Es handelt sich um ein DFG gefördertes Projekt in Kooperation mit der Abteilung „Physikalische Analytik“ des Leibniz Institut für werkstofforientierte Technologien (IWT) in Bremen.