Ionische Flüssigkeiten als Abschreckmedien in der Wärmebehandlung metallischer Werkstoffe

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Olaf Keßler; Professor Dr. Udo Kragl; Professor Dr. Christoph Schick
• Fachliche Zuordnung: Metallurgische, thermische und thermomechanische Behandlung von Werkstoffen
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 219128957

Die Wärmebehandlung ist eines der wichtigsten Verfahren zur Einstellung von Eigenschaften metallischer Werkstoffe. In zahlreichen Wärmebehandlungsverfahren spielt das rasche Abschrecken von einer Glühtemperatur eine zentrale Rolle, beispielsweise beim Ausscheidungshärten von Aluminiumlegierungen oder beim martensitischen Härten von Stählen. Überwiegend wird das Abschrecken in Bädern aus verdampfenden Flüssigkeiten durchgeführt. Vorteile sind ein geringer Aufwand und hohe mittlere Abschreckgeschwindigkeiten, Nachteil die ungleichmäßige Abschreckung aufgrund der Verdampfung. Ein „ideales“ Abschreckmedium wäre eine bei Glühtemperatur (Eintauchtemperatur) nicht verdampfende Flüssigkeit mit einer Schmelztemperatur unterhalb oder nahe Raumtemperatur. Solche Abschreckmedien standen bisher nicht zur Verfügung. Die neue Stoffgruppe der ionischen Flüssigkeiten (Salze mit Schmelztemperaturen unterhalb 100°C) erlaubt erstmals, „ideale“ Abschreckmedien zu erforschen. Geeignete ionische Flüssigkeiten und Gemische sollen hinsichtlich ihrer Abschreckwirkung, Wärmeübergangsmechanismen und thermischen Stabilität analysiert werden. Abgeschreckte Bauteile sollen hinsichtlich ihrer Strukturen, Eigenschaften, Eigenspannungen sowie Maß- und Formänderungen untersucht werden. Ziel ist ein neuartiges Abschrecksystem, das gleichzeitig eine rasche und gleichmäßige Abschreckung ermöglicht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen