Grobkorn in Einsatzstählen – Mechanismen, Auswirkungen und Therapiemaßnahmen hinsichtlich der Schwingfestigkeit von Bauteilen in der Antriebstechnik
Forschungsthema
| Kurztitel | Grobkorn II |
| Projektbeginn | Q1/2026 |
| Förderung | FVA-Nr. 848/II, IGF-Nr. 01IF24735N Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, BMWE |
| Projektpartner | Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien, IWT |
| Kontakt | Dr.-Ing. T. Tobie |
Projektbeschreibung
Zur beanspruchungsgerechten Dimensionierung von einsatzgehärteten Bauteilen, wie z. B. Zahnrädern und Wellen, sind abgesicherte Kenntnisse zum Einfluss der Korngröße auf das Tragfähigkeitsverhalten unerlässlich. Die vorliegende Wissensbasis zur Bewertung des Korngrößeneinflusses ist jedoch derzeit noch lückenhaft. Das Ziel dieses Vorhabens besteht daher in der Erweiterung der Wissensbasis über die Entstehungsmechanismen von Gefügen mit erhöhten Grobkornanteilen sowie deren Auswirkungen auf die Tragfähigkeit einsatzgehärteter Bauteile. Hierbei werden ebenfalls Wechselwirkungen mit weiteren Gefügeeigenschaften (wie z.B. Eigenspannungen) erfasst, um eine möglichst gesamtheitliche Bewertung des Gefügezustandes zu ermöglichen.
Zur Erreichung des Forschungsziels stellt die Forschungsstelle für Zahnräder und Getriebesysteme (FZG, TU München, FE 1) die verzahnungstechnische und die Stiftung Institut für Werkstofftechnik (IWT-Bremen, FE 2) die wärmebehandlungstechnische Expertise bereit. Im Rahmen des Projektes finden umfangreiche theoretische sowie experimentelle Untersuchungen an Prüfkörpern und Zahnrädern unter systematischer Variation von Korngrößenverteilungen im Gefüge, Baugröße, Strahlzustand, Reinheitsgrad und Legierungskomposition statt. Die gewonnenen Erkenntnisse führen zu einer Stärkung (insbesondere von kleinen und mittleren) Unternehmen, da diese das Tragfähigkeitspotential einsatzgehärteter Bauteile besser ausschöpfen können. Des Weiteren ermöglicht es ihnen Auswirkungen von Grobkorn selbstständig mit Hilfe einfach anzuwendender Ansätze zu quantifizieren und ggf. adäquate Therapiemaßnahmen zur Verminderung der potenziellen Tragfähigkeitseinbußen ergreifen zu können. In der Produktion führt dies zu einer Reduktion von Ausschuss und damit verbundener Wiederholung von energieintensiven Wärmebehandlungs- und Recyclingprozessen. Die angestrebten Erkenntnisse des Projekts tragen somit zu einer Verbesserung der Nachhaltigkeit von Fertigungsketten und Produkten bei.