Strangpressen dünner Flachprofile aus Magnesiumlegierungen und Charakterisierung der Umformeigenschaften
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Strangpressen von Magnesium und seinen Legierungen bietet ein großes Potenzial bei der Herstellung von Magnesiumblechen. Die resultierenden stranggepressten Bleche unterscheiden sich einerseits in der angewandten Prozessführung – beim Strangpressen handelt es sich um einen einschrittigen Prozess – und andererseits in der darstellbaren Mikrostrukturen und Texturen der Bleche. Dies wurde in diesem Forschungsprojekt aufgegriffen und die Umformeigenschaften eines dünnen stranggepressten Magnesiumblechs mit den Umformeigenschaften eines konventionell gewalzten Blechs aus der Magnesiumlegierung AZ31 verglichen.
Die experimentellen Voraussetzungen für eine Blechumformprüfung insbesondere schmaler ausgelegter stranggepresster Bleche bei höheren Temperaturen zwischen 250°C bis 350°C wurde über eine Skalierung des Versuchswerkzeugs für Umformexperimente nach Nakajima und die Erarbeitung eines geeigneten Schmiersystems realisiert.
Versuche nach Nakajima ergaben für ein konventionell gewalztes Blech im Temperaturbereich oberhalb von 250°C keine signifikante Veränderung der Umformgrenzen. Die geringe Umformbarkeit des AZ31-Blechs ist direkt mit der ausgeprägten Textur des Materials korreliert, die zu einer Erschwerung des Materialfließens in Dickenrichtung während der Umformung führt. Ein ähnliches Verhalten ist auch bei dem untersuchten stranggepressten Blech zu finden, welches eine ebenfalls ausgeprägte Textur aufweist. Die geringe Dicke des stranggepressten Blechs betont dabei die Restriktion des Materialfließens aus der Blechdicke und reduziert die Umformbarkeit im Vergleich zu dem konventionell gewalzten Blech. Erst bei 350°C wird diese Limitierung überwunden.
Die Untersuchung der verformten Nakajima-Proben ergab einerseits eine deutliche Temperaturabhängigkeit der Gefügeentwicklung während der Verformung. Dies lässt den Schluss zu, dass auch die Eigenschaften umformtechnische hergestellter Bauteile von der Temperatur und der lokalen Dehnung nicht unerheblich beeinflusst werden. Die Entwicklung des Gefüges während der Formgebung ist zudem in den stark texturierten Blechen dieses Projekts von einer abnehmenden Signifikanz der Prismengleitung bei steigender Umformtemperatur gekennzeichnet. Die damit gezeigte Veränderung in dem Ensemble der aktivierten Verformungsmechanismen begründet damit auch Veränderungen in der resultierenden Dehnung, etwa durch Aktivierung von Verformungsmechnismen, die Dehnung entlang der c-Achse der Gitterzelle des Mg aufnehmen (z.B.
