Neues IGF-Forschungsvorhaben 16587 N "Schmiedegerecht nitrierte Gesenke" startet zum 01.09.2010

Schmiedegesenke unterliegen in ihrem Einsatz einer komplexen Beanspruchung. Neben der mechanischen und thermischen Wechselbeanspruchung durch die hohen Umformkräfte, die im Sekundentakt das auf über 1000°C vorgewärmte Stahlmaterial in seine gewünschte zum Teil sehr komplexe Geometrie verformt und verschmiedet, sind auch die chemischen und abrasiven Oberflächenbeanspruchungen der Schmiedegesenke erheblich.
Da die genannten Belastungen jedoch hauptsächlich im Randbereich wirksam werden, bietet sich die Verbesserung der Oberflächen und Randbereiche der Werkzeuge an, da auf diese Weise auch Eigenschaftskombinationen wie zäher Kern und verschleißfester Rand realisierbar sind. Zu diesem Zweck wird das Nitrieren von Werkzeugen seit einigen Jahrzehnten unterschiedlich erfolgreich angewandt. In der Regel wird nach dem Trial-&-Error-Prinzip vorgegangen. Dabei hat die Anlagen-, Verfahrens- und Regelungstechnik der Nitrierbehandlung in den letzten 20 Jahren erhebliche Fortschritte zu verzeichnen, die bis heute in keiner Weise für die Warmmassivumformung nutzbringend umgesetzt wird. Hier schlummert ein Potential, was in vielfältiger Weise für den Produktionszweig der Warmmassivumformung ausgeschöpft werden könnte. Nicht nur die Lebensdauer der Werkzeuge sondern auch die Qualität und Reproduzierbarkeit der umgeformten Bauteile und Komponenten könnten erheblich gesteigert werden.
Im Rahmen des Projektes sollen die heute möglichen verschiedenen Nitrierschichten reproduzierbar realisiert und deren Eignung für Schmiedegesenke am konkreten Schmiedegesenk in der Praxis erprobt werden. Aus den Standzeit, den unterschiedlichen Belastungen abhängig von der Geometrie sowie den dazugehörigen Schadensbildern soll eine allgemeingültige Expertenmatrix „Nitrieren für Schmiedegesenke“ erstellt werden, die den Anwender zur optimalen Nitrierschicht für seine spezifische Schmiedeanwendung führt.

Das Vorhaben wird durch den Industrieverband Massivumformung e.V. begleitet. Durchführende Forschungsstelle ist das IWT - Stiftung Institut für Werkstofftechnik, Bremen.