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Projekt
Einstellung anwendungsgerechter Eigenschaften in Elektroblechen mittels Kaltwalzen und Wärmebehandlung
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Gerhard Hirt
Fachliche Zuordnung
Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
Förderung
Förderung von 2014 bis 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 218259799
Das Ziel der Forschergruppe 1897 ist die modellgestützte Vorhersage der Mikrostruktur und Texturentwicklung entlang der Prozesskette zur Herstellung und Verarbeitung nicht kornorientierter Elektrobleche. Abgeleitet aus dieser Vorhersage sollen anschließend die elektromagnetischen Eigenschaften im Einsatz bestimmt werden. Im Rahmen der ersten Förderphase wurden dazu an den beteiligten Instituten Teilmodelle für die einzelnen Prozessschritte aufgebaut und zur Validierung dieser Modelle eine durchgängige experimentelle Prozesskette realisiert. In der zweiten Förderphase sollen die Teilmodelle erweitert und zu einer durchgängigen Prozessbeschreibung verknüpft werden. Mit dieser Modellierungskette sollen dann gezielt Prozessparameter für zwei Herstellungsrouten so ausgewählt werden, dass Demonstrator-Elektrobleche mit maßgeschneiderten Eigenschaften für zwei ausgewählte Anwendungsfelder (minimale spezifische Verluste bzw. hohe magnetische Feldstärken) erzeugt werden können. Das IBF beschäftigt sich im Rahmen der Forschergruppe mit dem Kaltwalzprozess. Dabei konnte innerhalb der ersten Förderphase gezeigt werden, dass der Gesamtumformgrad und der Umformgrad je Walzstich einen Einfluss auf die Texturentwicklung haben. Da beim konventionellen Tandem-Walzen jedoch in allen Fällen unerwünschte Texturkomponenten (z.B. γ-Faser) im Bandkern verstärkt werden, sollen in der zweiten Förderphase auch ausgefallenere Walzstrategien wie bspw. das asymmetrische Walzen erprobt werden. Diese Walzstrategie resultiert in einer größeren und in der Dickenrichtung gleichmäßigeren Scherung, was sich positiv auf die Texturentwicklung auswirkt. Im Rahmen einer Simulationsstudie konnte außerdem gezeigt werden, dass die Ausgangstextur einen starken Einfluss auf die Textur nach dem Kaltwalzen hat, da bspw. große Teile der wünschenswerten, gedrehten Würfeltexturkomponenten erhalten bleiben. Da diese wünschenswerten Warmbandtexturen jedoch ggf. mit einem teilverfestigten Gefüge verbunden sind ergibt sich am IBF im Bereich der Modellerweiterung, die Anforderung, auch teilverfestigte Gefüge in der Modellierung abbilden zu können. Abschließend wird das erweiterte und mit den anderen Teilmodellen gekoppelte Modell dann genutzt, um die oben beschriebenen Herstellungsrouten auszulegen.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
