Thermomechanisches Gesenkschmieden von 100Cr6

Festigkeits- (Rp0 2
und R m ) und
Duktilitätswerten
(A) von 100Cr6-
Rundzugproben,
welche aus Gesenkschmiedeteilen,
die sowohl
auf konventionellem
und thermomechanischem
Weg hergestellt
worden sind, entnommen
wurden.
Proben aus thermo-
konventionell umgeformt
und GKZ-geglüht
mechanisch umgeformtem und gesteuert
abgekühltem Material lieferten unabhängig
vom Umformverfahren höhere Festigkeitswerte.
Beim Gesenkschmieden wurde eine Erhöhung
der Streckgrenze um ca. 40 % ermittelt,
sodass die Streckgrenzenwerte des thermomechanisch
umgeformten Wälzlagerstahls
100Cr6 im Bereich der Werte für perlitisches
Gefüge liegen, jedoch gefügebedingt eine
wesentlich größere Bruchdehnung aufweisen.
Daraus ergibt sich die Möglichkeit, mit dem
thermomechanischen Behandlungsverfahren
(TMB) leichtere Bauteile durch Masseeinsparung
(z. B. Wanddickenreduzierung) ohne
Festigkeitsverlust herzustellen.
Zur Beurteilung der Härtbarkeit dieser
Gefüge wurden Laborversuche am Radnaben-
FACHBEITRÄGE
thermomechanisch
umgeformt
konventionell R p0,2 = 376 MPa
umgeformt und R m = 648 MPa
GKZ-geglüht A = 31,7 %
thermomechanisch R p0,2 = 527 MPa
umgeformt R m = 962 MPa
A = 17,12%
100 % Perlit R p0,2 = 675 MPa
R m = 1 135 MPa
A = 7,3 %
Festigkeits- und Duktilitätswerte von Zugproben
aus 100Cr6, hergestellt nach konventioneller
und thermomechanischer Technologie des
Gesenkschmiedens
schaft (Länge
40 mm) durchgeführt.
Der Radnabenschaft,dessen
Härtewerte
entlang der Lauffläche
vor dem
Härten und Anlassen
zwischen
251 HV30 und
265 HV30 lagen,
wurde bei 855 °C
15 min unter
Stickstoff austenitisiert
und danach
in Öl (RT) abgeschreckt. Anschließend folgte
ein Anlassen bei 185 °C 90 min an Luft. Es
entstand ein Härtegefüge mit kleinen, fein
verteilten Carbiden. Die gemessenen Härtewerte
lagen zwischen 59 HRC und 63 HRC.
Durch die kleinere Carbidgröße der TMB-
Gefüge und die dadurch bedingte schnellere
Auflösung der Carbide beim Austenitisieren,
kann die für 100Cr6 übliche Härtetemperatur
(GKZ-Gefüge) nicht verwendet werden. Eine
abgesenkte Härtetemperatur von 855 °C
führte zu einem guten Härtegefüge.
Die erprobte Schmiedetechnologie eröffnet
wegen der niedrigeren Schmiedetemperatur
und des Wegfalls des GKZ-Glühens die
Möglichkeit, kostengünstig Formteile aus
übereutektoidem Stahl herzustellen. ■
Gefüge von 100Cr6 nach konventioneller und thermomechanischer Technologie beim Gesenkschmieden
eines Modellradflanschs Bilder: Institut für Werkstoffkunde, TU Dresden
25 SCHMIEDE-JOURNAL SEPTEMBER 2004