ZIM-Projekt „BainMa Shaft“: Entwicklung einer sequenziell induktionsgehärteten Gelenkwelle mit hochfester Randschicht durch lokal belastungsabhängige Bainit-Martensit-Anteile und schonende Nachbearbeitung zur Steigerung der Lebensdauer

M.Sc. Benjamin Dollhofer

Motivation

Die induktive Randschichthärtung ist in der modernen Getriebefertigung ein wichtiger Bestandteil, um Dauerfestigkeit sowie Verschleißfestigkeit einzelner Komponenten energieeffizient und wirtschaftlich zu erhöhen. In der Vergangenheit konnte bereits gezeigt werden, dass ein Mischgefüge aus Bainit und Martensit in bestimmten Volumenverhältnissen zu verbesserten Ermüdungseigenschaften und einem besseren Bauteilverhalten im Betrieb führen kann. Die Weiterentwicklung dieses Prozesses soll es ermöglichen, die induktive Wärmebehandlung komplexer Geometrien ihren Anforderungen entsprechend zu gestalten und somit die Anwendungsmöglichkeiten der induktiven Randschichthärtung zu erweitern.

Ziele

  • Weiterentwicklung der geregelten Wärmebehandlung beim Induktionshärten
  • Einstellen des bainitisch-martensitische Mischgefüge für komplexe Geometrien in Abhängigkeit der Betriebsanforderungen des Bauteils

Untersuchungen

  • Experimentelle Untersuchungen der Phasenumwandlungen und den daraus resultierenden mechanischen Eigenschaften
  • Synthetisieren von Werkstoffdaten und Prozessparametern für die Entwicklung eines Simulationsmodells komplexer Geometrien
  • Durchführung anwendungsbezogener Bauteilversuche