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HTM Journal of Heat Treatment and Materials

HTM Journal of Heat Treatment and Materials

Volume 61 Issue 6

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Inhalt

May 31, 2013 Page range: 285-285
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Kurzfassungen/Summaries

May 31, 2013 Page range: 286-288
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Festwalzen bei erhöhten Temperaturen zur Steigerung der Schwingfestigkeit*

I. Nikitin, I. Altenberger, M. A. Cherif, P. Juijerm, H. J. Maier, B. Scholtes May 31, 2013 Page range: 289-295
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Abstract

Kurzfassung Das Festwalzen bei erhöhten Temperaturen stellt ein innovatives Verfahren zur Erzielung hoher Schwingfestigkeiten dar. Die erzielbaren Schwingfestigkeitssteigerungen sind jenen, die durch Kugelstrahlen, Ultraschallkugelstrahlen, konventionelles Festwalzen bei Raumtemperatur oder Laserschockverfestigung erreicht werden, häufig weit überlegen. Die vorliegenden Untersuchungen beschäftigen sich mit dem Einfluss der Festwalztemperatur auf die Lebensdauer und das Wechselverformungsverhalten eines austenitischen und eines ferritisch-perlitischen Stahls sowie einer aushärtbaren Aluminiumlegierung und zeigen auf, wie Reckalterung und Ausscheidungen gezielt zur Erzeugung hochfester Randschichten genutzt werden können. Die Untersuchungen belegen, dass derartige Behandlungen zum einen durch mikrostrukturelle Änderungen die zyklische Streckgrenze der Randschicht erhöhen und zum anderen den randnahen Druckeigenspannungszustand erheblich stabilisieren können. Die Auswirkungen des Festwalzens bei erhöhten Temperaturen auf das Raumtemperaturermüdungsverhalten der Stähle X5CrNi18-10 und C45 werden ausführlich diskutiert. Die Anwendbarkeit des Verfahrens wird auch für das Beispiel einer ausscheidungsgehärteten Aluminiumlegierung AA 6110 gezeigt.

Concept of an Economical and Ecological Process of Gas Nitriding of Steel

L. Małdziński, J. Tacikowski May 31, 2013 Page range: 296-302
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Abstract

An economical, ecological version of the gas nitriding process is presented. It allows a substantial reduction in the consumption of industrial gases compared with currently used processes. Also it leads to a simplification of nitriding installation as well as the process itself, while allowing maintenance of full control over the kinetics of the layer growth. The concept was developed from studies of the thermodynamics and kinetics of growth of nitrided layers on iron and steel. It has been verified in trials under industrial conditions.

Prozess-Sicherheit in der Wärmebehandlung im Spannungsfeld unterschiedlicher Blickwinkel*

P. Sommer May 31, 2013 Page range: 303-308
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Abstract

Kurzfassung Das Bestreben um sichere Wärmebehandlungsprozesse hat in der gesamten Wärmebehandlungstechnologie zu einem hohen Automatisierungsgrad in der Prozesstechnik, aber auch in der Chargier- und Transporttechnik geführt. Eine allgemein anerkannte Definition des Begriffs „Prozess-Sicherheit in der Wärmebehandlung“ fehlt jedoch noch immer. Die Mediziner haben sich in der DIN EN ISO 14971 bereits etwas konkreter festgelegt und dort wird unter Prozess-Sicherheit die Freiheit von nicht akzeptablen Risiken verstanden. Wird diese Definition auf wärmebehandelte Bauteile übertragen, könnte eine allgemeine Definition folgendermaßen lauten: Bauteile müssen so wärmebehandelt werden, dass keine unakzeptablen Risiken auftreten. Bei der Komplexität der Wärmebehandlungsprozesse sind dabei jedoch die Eingangsgrößen und Ausgangsgrößen unter Berücksichtigung technisch sinnvoller Toleranzen und verfügbarer Messmöglichkeiten zu definieren. Zahlreiche Prozessaudits, unabhängige Schadensfalluntersuchungen und Prozessanalysen belegten, wie unterschiedlich der Begriff Prozess-Sicherheit von wärmebehandelten Bauteilen gesehen und erlebt wird. Der Bericht beschreibt anhand einiger konkreter Beispiele dieses Spannungsfeld aus unterschiedlichen Blickwinkeln.

Verzugsentstehung von Wälzlagerringen

B. Clausen, F. Frerichs, G. Goch, D. Klein, Th. Lübben, L. Nowag, C. Prinz, T. Sackmann, D. Stöbener, H. Surm, H.-W. Zoch May 31, 2013 Page range: 309-319
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Abstract

Kurzfassung Verzug ist eine Systemeigenschaft und alle an der Prozesskette beteiligten Fertigungsschritte können dem entstehenden Bauteil von außen nicht sichtbare Veränderungen mit auf den Weg geben, sein Verzugspotenzial beeinflussen. Diese Aussage hat sich in den letzten 10 Jahren immer weiter manifestiert. Beginnend mit vielen Einzeluntersuchungen in verschiedenen Unternehmen und Instituten, Diskussionen im Fachausschuss „Maß- und Formänderungen infolge Wärmebehandlung“ der AWT, entsprechenden Vorträgen (bspw. [1]), der Erstellung einer Verzugsmonographie durch den genannten Fachausschuss 1 , der Einrichtung des Sonderforschungsbereiches „Distortion Engineering“ 2001 in Bremen und der im Jahr 2005 erstmals durchgeführten Internationalen Tagung Distortion Engineering, IDE, zu diesem Thema wurde diese Erkenntnis konsequent weiterverfolgt. In der vorliegenden Arbeit werden entsprechende Untersuchungen, die sich konsequent an diesen Ansatz gehalten haben, für den Fall einer vereinfachten Fertigungskette „Zylinderring aus 100Cr6“ vorgestellt.

Vorschlag einer verzugsgerechten Arbeitsplanung in der Ringherstellung

D. Klein, K.-D. Thoben May 31, 2013 Page range: 320-325
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Abstract

Kurzfassung Die Berücksichtigung von fertigungsbedingtem Bauteilverzug bereits in der Arbeitsplanung kann die Kosten einer abschließenden, den Bauteilverzug korrigierenden Hartbearbeitung reduzieren und so die Wirtschaftlichkeit der Herstellung steigern. Aufgrund der Komplexität der Fertigungskette und der Vielzahl möglicher Einflussfaktoren auf den Fertigungsprozess steht den Herstellern aber heute noch keine durchgängige Planungsunterstützung zur Verfügung. Am Beispiel der Herstellung von Ringen wird ein Konzept zur Berücksichtigung des Bauteilverzugs in der Arbeitsplanung vorgestellt. Grundlage des vorgeschlagenen Konzeptes ist die Vorhersage des Bauteilverzugs mittels signifikanter Einflussgrößen. Anschließend wird das Konzept wirtschaftlich bewertet. Mittels einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung wird die konventionelle Arbeitsplanung bei der Ringherstellung mit der vorgeschlagenen verzugsgerechten Arbeitsplanung verglichen.

Distortion Control by Innovative Heat Treating Technologies in the Automotive Industry*

K. Loeser, V. Heuer, D. R. Faron May 31, 2013 Page range: 326-329
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Abstract

The proper control of distortion after thermal treatment of powertrain components in the automotive industry is an important measure to secure a high part quality and to minimize subsequent hard machining processes, thereby reducing the overall production costs. Vacuum carburizing (low pressure carburizing) with subsequent high pressure gas quenching represents an innovative heat treatment technology to reduce the distortion in surface hardening processes. Vacuum carburizing is offering a high carbon transfer, which leads to a reduction of process time compared with atmospheric gas carburizing. The use of oxygen-free hydrocarbons prevents surface oxidation on the part surface. High pressure gas quenching is a dry quenching method and has many important ecological and economical advantages compared with liquid quenching. The most significant advantage of gas quenching is a very uniform heat transfer. The predictability of movement during quenching is more certain and uniform throughout the load, thereby reducing hard machining costs. Further improvements can be achieved by using “Dynamic Quenching” processes where the quenching severity is varied during quenching by stepwise control of either gas velocity or gas pressure. Proper fixturing is another factor to control the distortion of the parts. Modern carbon composite materials are well suited for gas quenching due to their good high temperature deformation resistance combined with low thermal mass. To carry out vacuum carburizing with high pressure gas quenching in a cost-effective way, furnace systems are available which guarantee a high throughput and can be sized to various process and production demands.

About this journal

HTM is a bilingual (German-English) independently assessed and periodical standard publication that provides reports on all aspects of heat treatment and material technology in research and production. By publishing trend-setting contributions to research and practical experience reports, HTM helps in answering scientific questions as well as regarding investment decisions in the industry. All articles are subject to thorough, independent peer review.
HTM is the official organ of AWT – the Association of Heat Treatment and Materials Technology.
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