Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn

Präsentation zum Thema: "Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn"—  Präsentation transkript:

1 Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn
Fachbereich Maschinenbau Werkstofftechnik Prof. Dr.- Ing. W. Calles in Fe Kristall gelöst  Festigkeit ↑ niedriger Schmelzpunkt (~1000°C) schwer umformbar Abbinden von Schwefel Verunreinigung FeS Niedriger Schmelzpunkt (~1000°C) Umformtemperatur Bei Umformtemp. FeS weich / flüssig keine Schubspannungen übertragbar schlecht umformbar Warmrisse FeS muss entfernt werden Schmelzebehandlung: FeS + Mn  Fe + MnS Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn

2 Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn
Fachbereich Maschinenbau Werkstofftechnik Prof. Dr.- Ing. W. Calles Walzen mit Laufrichtung Werkstoff Ausgangswerkstoff Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn

3 Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn
Fachbereich Maschinenbau Werkstofftechnik Prof. Dr.- Ing. W. Calles Werkstoff Kraftausübung durch Walzen Vorschub durch Reibung Walzen des Werkstoffs Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn

4 Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn
Fachbereich Maschinenbau Werkstofftechnik Prof. Dr.- Ing. W. Calles Kraftausübung durch Walzen Vorschub durch Reibung Vorschub Vorschub und Kraftausübung Fe-Körner FeS Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn

5 Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn
Fachbereich Maschinenbau Werkstofftechnik Prof. Dr.- Ing. W. Calles vertikale Kraftkomponente Kraftausübung durch Walzen Vorschub durch Reibung Fe-Körner FeS Schubspannung τ („tau“) Entstehen einer Schubspannung Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn

6 Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn
Fachbereich Maschinenbau Werkstofftechnik Prof. Dr.- Ing. W. Calles vertikale Kraftkomponente Kraftausübung durch Walzen Schubspannung τ („tau“) Abgleiten auf flüssigem FeS (~1000°C) Abgleiten der Eisenkörner Fe-Körner FeS Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn

7 Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn
Fachbereich Maschinenbau Werkstofftechnik Prof. Dr.- Ing. W. Calles Kraftausübung durch Walzen zerstörte Oberfläche Zerstörte Werkstückoberfläche durch herausgeschobene Körner/ Werkstoffbereiche Abhilfe: Zugabe von Mangan in Schmelze Abbinden des S Kein niedrigschmelzendes FeS Fe-Körner FeS Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn

8 Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn
Fachbereich Maschinenbau Werkstofftechnik Prof. Dr.- Ing. W. Calles Eigenschaften MnS: hochschmelzend  keine Warmrisse vermikulare Struktur („Spaghetti “)  „längliche Würmer“ nur teilweise in Schlacke Rest orientiert sich in Umformrichtung (Walzrichtung) Textur (richtungsabhängige Eigenschaft) Entstehen einer „Spaghetti-“ Struktur durch Zugabe von Mangan Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn

9 Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn
Fachbereich Maschinenbau Werkstofftechnik Prof. Dr.- Ing. W. Calles Walzrichtung (kurz)-quer MnS längs Ausrichtung der MnS- Fäden im Werkstück quer Beanspruchung: Längs: durchgehend Metall Festigkeit, A ↑ Quer: Belastung Grenzfläche St- MnS  Schwachstelle  Festigkeit, A ↓  inhomogene Eigenschaften Längs- und Quertextur Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn