Laminierte Werkstoffverbunde aus TRIP/TWIP-Stählen mit maßgeschneiderten Eigenschaften

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Privatdozent Dr.-Ing. Matthias Schmidtchen; Privatdozentin Dr.-Ing. Anja Weidner
• Fachliche Zuordnung: Mechanische Eigenschaften von metallischen Werkstoffen und ihre mikrostrukturellen Ursachen
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 448954974

Hochlegierte TRIP- und TWIP-Stähle stehen seit einigen Jahren aufgrund ihrer exzellenten mechanischen Eigenschaften vor allem auch bei den Automobilherstellern im Fokus des Interesses. In der ersten Förderperiode des Projektes wurden grundlegende Untersuchungen zur Durchführbarkeit von TRIP-TWIP, TWIP-TWIP sowie TRIP-TRIP Plattierungen durchgeführt. Es wurde gezeigt, dass dabei die Materialvorbereitung bestehend aus einer chemischen Reinigung sowie einer nachfolgenden Oberflächenreinigung durch Bürsten die Haftfestigkeit des Werkstoffverbundes entscheidend beeinflusst. Für den Fall des Bürstens zeigte sich, dass die Geometrie der verwendeten Borsten maßgeblich zur Form und Ausbildung sogenannter Deformationslinsen (DL) führt. Diese sind als lokale Anhäufung von nanokristallinem Gefüge nahe der gebürsteten Oberfläche zu beschreiben. Diese sinken weiter in die Oberfläche ab, wenn eine scharfkantige Borste verwendet wird. Bei Verwendung einer verrundeten Borste, wie sich nach Benutzung einstellt, stehen diese weiter aus der Oberfläche hervor. Der Einfluss und Beitrag der Deformationslinsen zur Haftfestigkeit des Gesamtverbundes soll im folgenden Vorhaben weiter untersucht werden. Weiterhin wird das Herstellungsverfahren, das kumulierte Walzplattieren (ARB) und dessen modellseitigem Verständnis weiter verbessert, indem Scherspannungen durch Verwendung unterschiedlicher Walzenradiien eingebracht werden, die die Haftfestigkeit begünstigen sollen. Zur Charakterisierung der laminierten Werkstoffverbunde werden einachsig sowohl statische als auch zyklische Prüfungen durchgeführt. Diese werden durch mikrostrukturelle Untersuchungen der Bindungszonen und Charakterisierung der Beibly-Schicht ergänzt. Der Herstellungsmechanismus wird durch ein bereits bestehendes Simulationsprogramm (LayClad) begleitet und ausgelegt. Dieses soll durch Erkenntnisse der 1. Förderperiode modellseitig erweitert werden. Zur Einschätzung des Nutzungspotenzials der Werkstoffverbunde sind insbesondere deren Tiefzieheigenschaften anhand von Referenzverbindungen der TRIP und TWIP Stähle mit dem Tiefziehstahl DC06 zu vergleichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Professor Dr.-Ing. Horst Biermann; Professor Dr.-Ing. Ulrich Prahl