Randschichtfunktionalisierung durch verformungsinduzierten Martensit an Kugellagerringen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Bernd-Arno Behrens; Professor Dr.-Ing. Gerhard Poll
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren ; Konstruktion, Maschinenelemente, Produktentwicklung
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 423160066

Das Ziel dieses Forschungsprojekts ist die gezielte Nutzung der umformtechnisch induzierten Phasenumwandlung in der Randschicht komplexer massivumgeformter Bauteile aus metastabilen austenitischen Stählen am Beispiel eines Wälzlagerinnenrings. Durch die Umformung soll eine gezielte Beeinflussung der Werkstoffeigenschaften im oberflächennahen Bereich und somit eine Optimierung der Bauteileigenschaften erfolgen. Diese Bauteileigenschaften in Form von Eigenspannungen haben positiven Einfluss auf die Ermüdungslebensdauer von Wälzkontakten. Insbesondere sind weitere Kenntnisse zur lokalen Kaltverfestigung und martensitischen Phasenumwandlung im Bereich der Randschicht, in der Herstellungs- sowie Nutzungsphase, notwendig. Für die Beeinflussung der Phasenumwandlung in der Randschicht ist eine Berücksichtigung der tribologischen Beziehung zwischen Werkzeug (Oberfläche) und Werkstück (Schmierung) erforderlich. Untersucht wird im Rahmen dieses Projekts der metastabile austenitische Werkstoff 1.4404. Ein Kugellagerinnenring eignet sich hier in besonderem Maße als Demonstratorbauteil, da die Wirkflächen zum einen im Umformprozess kaltverfestigen (Herstellungsphase) und zum anderen zusätzlich durch den Einlaufprozess nachverfestigt (Nutzungsphase) werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen