Quantifizierung umformungsinduzierter Schädigungen in Einsatzstahl AISI 5115 durch fortschrittliche REM-Verfahren

PM Artikel

01.09.2024 (CEST)

L. A. Lingnau, J. Heermant , J. L. Otto , K. Donnerbauer , M. Macias Barrientos und F. Walther

Materialographie

Bauteilmetallographie

Umformprozessinduzierte Schädigung

3D-Volumenmodellierung

Porenverteilung

Einsatzstahl AISI 5115

REM-Verfahren

Vor dem Hintergrund des sich intensivierenden Klimawandels und der sich verschärfenden Ressourcenknappheit gewinnen Energieeffizienz, Emissionsminderung und Ressourcenschonung immer mehr an Bedeutung. Die Umformungstechnik bietet erhebliches Potenzial für Gewichtsreduzierung, Kosteneinsparung und Ressourceneffizienz. Beim aktuellen Bauteildesign werden umforminduzierte Schädigungen wie Poren allerdings häufig außer Acht gelassen und der Schwerpunkt auf die mechanischen Eigenschaften und Sicherheitsfaktoren gelegt. Wird das Wissen um diese Poren beim Bauteildesign genutzt, können so die Effizienz gesteigert und das Potenzial für Gewichtseinsparungen erhöht werden. Mit auf Sekundärelektronen beruhenden Techniken wie dem Electron Contrast Channeling wurden umformungsinduzierte Schädigungen beurteilt und mit Ermüdungseigenschaften korreliert. Risse bildeten sich hauptsächlich in der Nähe von Mangansulfideinschlüssen oder oberflächennahen Poren, die die Rissausbreitung beeinflussten. Auf Grundlage der Analyse der Porenverteilung mithilfe fortschrittlicher, auf Sekundärelektronen basierender Techniken konnte ein 3D-Volumenmodell entwickelt werden.

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Lingnau, L. A., Heermant, J., Otto, J. L., Donnerbauer, K., Barrientos, M. Macias and Walther, F.. "Quantification of forming-induced damage in case-hardening steel AISI 5115 by advanced SEM methods" https://doi.org/10.1515/pm-2024-0061 © 2023 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston, Germany

Zeitschrift

Practical Metallography, vol. 61, no. 9-10, 2024, pp. 661-678

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