Reduzierung der Anisotropie und des SDE in Magnesiumprofilen durch eine gezielte Prozessführung beim Strangpressen

• Antragsteller: Privatdozent Dr.-Ing. Sören Müller
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren ; Mechanische Eigenschaften von metallischen Werkstoffen und ihre mikrostrukturellen Ursachen
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 383412845

Die zunehmende Forderung nach innovativen Leichtbau verlangt den Einsatz von Magnesium als Konstruktionswerkstoff. Mittels verschiedener Legierungselemente und Fertigungsprozessen konnten die mechanischen Eigenschaften von Magnesium stetig gesteigert werden. Besonders hervorzuheben ist die Steigerung der mechanischen Eigenschaften von Magnesium durch die Behandlung mit Servere-Plastic-Deformation-Prozessen. Jedoch weißt Magnesium nach dem Strangpressen oder Walzen durch seine Hexagonale Gitterstruktur und die Notwendigkeit der Zwillingsbildung zur Verformung Unterschiede der Fließgrenzen in Abhängigkeit von Druck- oder Zugspannung (Strength Differential Effect, SDE) sowie der Belastungsrichtung im Verhältnis zur Strangpress- bzw. Walzrichtung (Anisotropie) auf. Da in der Realität vorwiegend mehrachsige Spannungszustände auftreten, stellen der SDE und die Anisotropie einen Nachteil von Magnesium dar. Um das Spektrum der Anwendungsmöglichkeiten von Magnesiumlegierungen als Konstruktionswerkstoff zu erhöhen, sind grundlagenwissenschaftliche Kenntnisse über die Beeinflussung des SDE bzw. der Anisotropie von großer Bedeutung. In diesem Projekt sollen durch innovative Prozessführung die Mikrostruktur und letztendlich die mechanischen Eigenschaften zum einen durch eine Verstärkung der Schubspannungsanteile, zum anderen durch eine Erhöhung der Druckspannungsanteile beeinflusst werden. Dabei wird der Schubspannungsanteil konstruktiv durch Integration der ECAP-Umformung und durch Vorkammern in der ursprünglichen Pressmatrize erhöht. Der Druckspannungsanteil wird durch die Bolzenvorbehandlung mittels Schmieden vor dem Strangpressen erhöht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen