ALL4ADI

Erweiterung der Einsatzbreite von ausferritischem Gusseisen mit Kugelgraphit (ADI) durch Berücksichtigung von lokaler Werkstoffmetallurgie und lokaler Beanspruchbarkeit mit gezielter Einbindung der Simulation von Erstarrung und Wärmebehandlung

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Der Bedarf an Gusseisenbauteilen für alle Bereiche des Maschinenbaus, der Windenergie und der Antriebstechnik wird in den nächsten Jahren aufgrund steigender Nachfrage und der vorteilhaften Werkstoffeigenschaften weiter steigen. Die ADI Wärmebehandlung erlaubt je nach Wahl von Temperaturstufe und Zeit ein weites Spektrum an mechanischen Kennwerten, wodurch eine maßgeschneiderte Anpassung des GJS Grundwerkstoffs an die spezifische Anforderung ermöglicht wird. Dabei weist ADI durch die hohe Schwingfestigkeit bei gleichzeitig guter Bearbeitbarkeit eine hohe Bruchdehnung auf.

Jedoch ist aktuell der Einsatz dieser Werkstoffe stets mit Unsicherheiten bei der Herstellung (Abguss und anschließende Wärmebehandlung) sowie bei der Beurteilung des lokalen Schwingfestigkeitsverhaltens verbunden. So fehlen Konstruktionskennwerte für die unterschiedlichen ADI-Sorten, insbesondere unter Berücksichtigung, dass bei dicken Gussteilen lokal deutlich abweichende Schwingfestigkeiten auftreten können, was durch heterogene Gefüge und eine ungleichmäßige Wärmebehandlung begünstigt wird. Dabei kommt insbesondere der Metallurgie, dem Abschreckprozess und der Ausferritisierungssphase eine wichtige Bedeutung hinsichtlich der lokal resultierenden Beanspruchbarkeiten zu.

Ziel ist die Entwicklung eines ganzheitlichen Ansatzes für die Metallurgie, Simulation und Bemessung von ADI bzw. ADI-Bauteilen. Dabei sind insbesondere lokale, chemische Zusammensetzungen und Werkstoffeigenschaften für unterschiedliche Bauteilgrößen zu untersuchen und die Simulation soweit zu ertüchtigen, dass das lokale Gefüge nach dem Abguss sowie die lokale zyklische Beanspruchbarkeit am Bauteil abgeschätzt werden kann.

Projektlaufzeit

1.6.2022 - 31.05.2025