Internal Intensive Quenching (IIQ): Optimale Wärmebehandlung schwerzugänglicher Bauteilbereiche

M.Sc. Fabian Mühl

Motivation

Internal Quenching ist ein alternatives Wärmebehandlungsverfahren zur Verbesserung der Oberflächenfestigkeit innenbelasteter Hochdruck-Stahlkomponenten wie Common Rail-Systeme, Pipelines oder Ventile. Anhand des am IAM-WK entwickelten Internal Quenching-Prototyps können Innenbohrungen von Bauteilen mit Durchgangsbohrungen gehärtet und der Eigenspannungszustand beeinflusst werden. Erreicht wird dies durch Austenitisieren und einem nachfolgenden inneren Abschrecken, wodurch ein martensitisches Gefüge und Druckeigenspannungen erzeugt werden. Zudem können äußere Bereiche durch induktives Erwärmen während des Abschreckprozesses erhitzt werden, um ein Durchhärten der Bauteile zu vermeiden. Hierdurch können unterschiedliche Wärmebehandlungsstrategien umgesetzt und der Eigenspannungszustand an innen liegenden Oberflachen auf die jeweilige Belastungssituation angepasst werden.

Ziele

• Wärmebehandlung schwerzugänglicher Innenbohrungen mithilfe innovativer Abschreckanlage
• Festigkeitssteigerung hochbelasteter Innenbohrungen (Bsp. Common Rail Injektor)

Untersuchungen

• Phasenkinetik bei der bainitischen Umwandlung
• Exp. Wärmebehandlungsstrategien zur Steigerung der Festigkeit und der Optimierung des Eigenspannungszustandes
• Modellierung und Simulation des IIQ-Prozesses