Umformen Flashcards
Worum geht es?
Herstellung von Halbzeugen und Formteilen unter Ausnutzung der Plastizität von Metallen bei gezielter Veränderung der Geometrie
Umformen
Welche Umformtechniken kennst du?
(Massiv-Umformen)
Walzen
Strangpressen
Schmieden
Biegen
Tiefziehen
Streckziehen
Wie nennt man den Momentanwert der Spannung, der erforderlich ist, um das Material weiter zu verformen?
Fließspannung
Wahr oder falsch?
Umformgrad = wahrer Verformungsgrad
Wahr
Im plastischen Bereich, wird das Verhalten des Metalls durch die Fließkurve ausgedrückt. Beschreiben Sie diese.
kf = a * sigma^n
a: Werkstoffkonstante
n: Verfestigungsexponent
Wahr oder falsch?
Ein Kennwert für die Umformbarkeit existiert
Falsch!
Kennwert für die Umformbarkeit existiert nicht, da die Umformbarkeit von verschiedenen Einflussgrößen abhängig ist
Wie wird die Umformbarkeit bewertet?
Notwendige Umformspannung
–> Umformkräfte, Spannungszustand, Dimensionierung der Werkzeuge
Maximale Verformung bis zum Bruch oder bis zum Auftreten einer plastischen Instabilität
–> Einschnürung
Formänderungsvermögen
–> experimentell ermittelt
Nenne die wichtigsten Einflussgrößen auf die Umformung
Temperatur (Verfestigung, Erholung & Rekristallisation)
Mikrostruktur (Anisotropie, Verfestigung, Plastizität)
Umformparameter (Verfestigung, Duktilität, Plastizität)
chemische Zusammensetzung
struktureller Aufbau
Einflussgrößen auf die Umformung
Worin unterscheidet man bei der Temperatur?
Kaltumformung
–> Umformtemperatur = Raumtemperatur
Warmumformung
–> Umformtemperatur > Rekristallisationstemperatur ( ~ 0,4 * Tm)
Nenne die Vor- und Nachteile der Kaltumformung
Vorteile:
- Hohe Festigkeit und Härte des Produktes,
- hohe Oberflächengüte,
- keine Erwärmung erforderlich
Nachteile:
- Höhe Kräfte und Leistung sind erforderlich
- bei einigen Materialen:
zusätzliches Glühen nötig (s. 2.2.5.)
- einige Materialien sind nicht/ bzw. schlecht kaltumformbar
Beschreibe die Wirkung der Kaltverformung auf:
Zugfestigkeit Streckgrenze Härte Bruchdehnung Brucheinschnürung
steigt:
Zugfestigkeit
Streckgrenze
Härte
sinkt:
Bruchdehnung
Brucheinschnürung
Nenne die Vor- und Nachteile der Warmerformung
Vorteile:
- hohe Verformung möglich
- mit geringerer erforderlicher Kraft und Umformleistung
- Verformung von Materialien mit geringer Duktilität
- keine Verfestigung und daher keine zusätzliches Glühen erforderlich
Nachteile:
- höhere Produktionskosten
- kürzere Werkzeug-Standzeiten
- Energiekosten.
Beschreibe den Einfluss des Gittertyps auf die Umformbarkeit bei kfz Gittern
gute Gleitbedingungen
- -> gute plastische Verformbarkeit
- -> 12 Gleitsysteme hoher Qualität
Beschreibe den Einfluss des Gittertyps auf die Umformbarkeit bei hex Gittern
begrenzte Verformbarkeit
- geringe (drei) Gleitsysteme
bei Kaltverformung
- nur niedrige Umformgeschwindigkeiten und Umformgrade zulässig
Beste (Kalt-)umformbarkeit im “…” Zustand.
“„einphasigen“, weichgeglühten”
Bei cC > 0,2 % (wegen hoher Festigkeitsanforderungen) ist ein Weichglühen (kugeliger Zementit oder Karbide) fast zwingend erforderlich.
Nenne die Anforderungen an Tiefziehstähle
Niedriger Kohlenstoffgehalt
Feinkörniges, möglichst texturarmes Gefüge
Keine ausgeprägte Streckgrenze
–> Abhilfe bei ausgeprägter Streckgrenze:
Blech vor dem Tiefziehen mit Dressierstich kaltwalzen (Streckgrenze verschwindet bei Lagerung bei Raumtemperatur für einige Tage bis Wochen)
Abbinden von C und N durch Zugabe starker Karbid- und Nitridbildner (Ti, Nb) beseitigt die Streckgrenze dauerhaft
Wie lässt sich ein umgeformtes Bauteil wieder in den Ausgangszustand zurückversetzen?
Durch einen Glühprozess
Was geschieht bei der Kristallerhohlung?
Ausheilen von Defekten (Annihilation)
Polygonisation
Kristallerhohlung - Worum geht es?
- Umordnung der Versetzungen durch Diffusion
- Orientierungsunterschied benachbarter Zellen verringert sich
- Zellbereich wird zum Subkorn
- Zellwand wird zur Subkorngrenze
Polygonisation
Wozu führt Polygonisation?
Polygonisation führt zur deutlichen Verminderung der inneren Energie
verbunden mit dem Abbau von Eigenspannungen
Wozu kommt es nach der Kristallerholung bei Fortsetzung des Glühprozesses?
Rekristallisation
Nenne die Vorraussetzungen für Rekristallisation
Verformungsgrad muss ausreichend groß sein (kritischer Wert überschritten)
- ausreichend Energie im Werkstoff durch Umformung eingebracht
- Temperatur, die Rekristallisation ermöglicht, muss überschritten werden (Rekristallisationstemperatur)
- Zeit
Was ist die Triebkraft bei der Rekristallisation
Energiedifferenz zwischen umgeformten und rekristallisiertem Gefüge
Was ist das Ziel der Rekristallisation?
Bildung neuer spannungsfreier und gleichachsiger Körner
geringe Versetzungsdichte
Die “…” ist diejenige Temperatur, bei der ein hinreichend stark plastisch verformter Werkstoff (ep > 10%) in t = 1 h vollständig “…”.
“Rekristallisationstemperatur TR”
“rekristallisiert”
Wie wird die Rekristallisationstemperatur nährungsweise bestimmt?
TR = 0,4 * Tm [K]
Wahr oder falsch?
Rekristallisation ist ein diffusionsgesteuerter Prozess.
Wahr
Wahr oder falsch
Rekristallisation setzt durch eine höhere Temperatur schneller ein während der zeitl. Ablauf gleich ist.
Wahr
Je höher der Umformgrad desto “..” ist die Körngröße nach der Rekristallisation.
“kleiner”