Isothermes Stauchen von gesinterten Stahlpresslingen im thixotropen Zustand

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1 Isothermes Stauchen von gesinterten Stahlpresslingen im thixotropen Zustand Bernd-Arno Behrens, Conrad Frischkorn Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen, Leibniz Universität Hannover *Korrespondenzautor: Dipl.-Ing. Conrad Frischkorn Abteilung Massivumformung Tel: , Fax: Zu den wesentlichen Vorteilen der Pulvermetallurgie zählt neben der sehr wirtschaftlichen Produktion von Massenteilen und der Herstellung von Werkstoffen mit bestimmten Eigenschaften (z.b. Bauteile mit hoher Porosität) die Verarbeitung von hochschmelzenden Werkstoffen. Demgegenüber unterliegen pulvermetallurgische Bauteile jedoch bestimmten Gestaltungsrichtlinien, die die Herstellung von komplexen Bauteilen aufgrund der notwendigen Arbeitsschritte und Werkzeuge mit hohen Kosten verbunden und teilweise technologisch limitiert ist. Eine Kombination der beiden Verfahren Pulvermetallurgie und Thixoschmieden bietet ein enormes Potential unter Ausnutzung der jeweiligen Prozessvorteile, die bestehenden technologischen Grenzen zu erweitern. Durch diese Verfahrenskombination soll es ermöglicht werden, komplexe endkonturnahe Bauteile auf pulvermetallurgischer Basis zu fertigen und auf diese Weise neue Anwendungsfelder für die Pulvermetallurgie zu erschließen. Schlüsselwörter: Thixoforming, isothermes Stauchen, Sinterbauteile Einleitung In vielen Anwendungsfällen und Einsatzbereichen steht die Pulvermetallurgie in direkter Konkurrenz zu weiteren Fertigungsverfahren, wie der Gießtechnik, der Massivumformung oder trennenden Verfahren wie dem Spanen oder Stanzen. Aus diesem Grund werden neue Verfahren und Prozesse entwickelt, um die bestehenden Anwendungsgebiete und Einsatzbereiche zu erweitern und zu verbessern. Eine Möglichkeit zur Steigerung der Komplexität von pulvermetallurgischen Bauteilen besteht in der Verfahrenskombination von Pulvermetallurgie und Thixoschmieden. II/2012 Frischkorn: Isothermes Stauchen von gesinterten Stahlpresslingen... S.1/16

2 Stand der Technik und Forschung Pulvermetallurgie Die Pulvermetallurgie (PM) befasst sich mit der Herstellung metallischer Pulver sowie mit der Erzeugung von Bauteilen aus diesen Pulvern. Pulvermetallurgisch hergestellte Aluminium- und Stahlbauteile sind auf Grund ihrer hervorragenden Eigenschaften prädestiniert für eine Vielzahl industrieller Anwendungen, insbesondere im Automobilbau (Abbildung 1) und in Haushaltsgeräten /1/. In der Metallindustrie wurde die Pulververarbeitung zunächst bei hochschmelzenden Metallen, wie Wolfram und Molybdän, auf Grund erschwerten Gießbarkeit dieser Metalle eingesetzt. Gegenwärtig haben sich pulvergepresste Bauteile auf Grund ihrer unterschiedlichen Vorteile ein breites Einsatzspektrum in vielen Industriezweigen erschlossen und gewinnt zunehmend weiter an Bedeutung [2]. Zu den Vorteilen zählen eine gute Oberflächenqualität, enge Gewichts- und Maßtoleranzen, sehr gute Werkstoffausnutzung, ein geringer Energiebedarf bei der Fertigung und eine sehr wirtschaftliche Herstellung von Bauteilen bei großen Stückzahlen. In bestimmten Anwendungsgebieten besitzt die Pulvermetallurgie sogar eine technologische Monopolstellung wie z.b. bei der Herstellung von Hartmetallen und Legierungen aus Metallen mit unterschiedlichen Schmelzpunkten sowie bei der Fertigung von Materialien mit definierter Porosität. Für die Herstellung von hochverschleißfesten Metall-Keramik-Verbunden (z. B. Wendeschneidplatten) sind pulvermetallurgische Herstellverfahren nach wie vor unverzichtbar [3]. Abbildung 1: Beispiele für PM-hergestellte Automobilbauteile (Fa. Krebsöge) II/2012 Frischkorn: Isothermes Stauchen von gesinterten Stahlpresslingen... S.2/16

3 Unter allen pulvermetallurgischen Formgebungsverfahren ist das Matrizenpressen das wirtschaftlich Bedeutendste. Der Zusammenhalt des in Form gepressten Pulvers (Grünling) entsteht durch plastische Verformung einzelner Pulverkörner sowie deren mechanische Verklammerung während der Verdichtung. Aufgrund des notwendigen Pressvorgangs unterliegen Sinterbauteile prozesstechnischen und geometrischen Gestaltungsgrenzen. So ist beispielsweise die maximale Größe der Bauteile durch die Konstruktion der Presse und die Belastbarkeit der eingesetzten Presswerkzeuge begrenzt, wohingegen die minimale Größe der Bauteile sich aus der möglichen Volumendosierung der eingesetzten Pulver ergibt. Zudem können durch das Entformen der Bauteile Hinterschneidungen und Bohrungen, die quer zur Pressrichtung liegen, in den meisten Fällen erst in einem nachgeschalteten Arbeitsschritt (z.b. Spanen, Bohren) nach dem Pressen und Auswerfen eingebracht werden. Hinsichtlich der geometrischen Gestaltung von pulvermetallurgischen Bauteilen sind zur Vermeidung von Stempelbrüchen, einer ungleichen Dichteverteilung und Beschädigung der Grünlinge durch Rissbildung und Abplatzungen sintergerechte Konstruktions- und Gestaltungsrichtlinien zu beachten [4, 5]. In Abbildung 2 sind einige Beispiele zur Gestaltung von Sinterbauteilen dargestellt. Abbildung 2: Beispiele für Gestaltungsrichtlinien für Sinterbauteile [4] II/2012 Frischkorn: Isothermes Stauchen von gesinterten Stahlpresslingen... S.3/16

4 Im Anschluss an das Pressen der Bauteile erfolgt das Sintern der Grünlinge, bei dem aus den aneinander gepressten Partikeln durch ein thermisch aktivierter Stofftransport (Diffusion) ein stabiler Werkstoff mit einem festen Gefügeverbund und veränderter Porengeometrie entsteht [6]. In Abhängigkeit der unterschiedlichen Sinterparameter (Sintertemperatur, Sinterdauer und Sinteratmosphäre) lassen sich die gewünschten Materialeigenschaften wie Festigkeit oder Duktilität sowie Porosität in gewissen Grenzen einstellen. Die auf diese Weise hergestellten Sinterbauteile besitzen jedoch auf Grund ihrer bestehenden Restporositäten für bestimmte Anwendungsbereiche noch keine ausreichende Festigkeiten, so dass die Sinterwerkstücke zur Steigerung der Dichte und Festigkeit einer Nachbehandlung unterzogen werden müssen. Hierzu werden die Werkstücke nachgepresst und ein zweites Mal gesintert (Zweichfachsintertechnik). Die beim Vorpressen entstandene Kaltverfestigung wird dadurch aufgehoben (Rekristallisation) und der Sinterkörper wird erneut plastisch verformbar. Bei Verwendung gleich hoher Pressdrücke wie beim Vorpressen lässt sich durch das Nachpressen eine weitere Steigerung der Dichte und damit der Festigkeit erreichen [4]. Abbildung 3: Mechanische Eigenschaften eisenbasierter PM-Bauteile in Abhängigkeit der relativen Dichte [7, 8] Beim Sinterschmieden hingegen werden die Vorteile der Pulvermetallurgie mit den guten mechanischen Eigenschaften geschmiedeter Werkstücke kombiniert. Die Kaltverfestigung des Materials, die beim Nachpressen dem Pressdruck einen erhebli- II/2012 Frischkorn: Isothermes Stauchen von gesinterten Stahlpresslingen... S.4/16

5 chen Widerstand entgegensetzt, verhindert die völlige Verdichtung des Werkstoffs. Durch Druckeinwirkung bei gleichzeitiger Erwärmung oberhalb der Rekristallisationstemperatur ist diese Begrenzung überwindbar [4]. In Abbildung 3 ist die erreichbare relative Dichte der beiden Nachbehandlungsverfahren im Vergleich zur konventionellen Sintertechnik dargestellt. Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von hochfesten pulvermetallurgischen Bauteilen ist das heißisostatische Pressen (HIP). Der Hauptnachteil des HIP-Verfahrens ist dessen Kosten und der Zeitaufwand, da die Dauer der einzelnen Verfahrensschritte bis zu mehreren Stunden betragen kann [9]. Weitere Verfahren nutzen das Sprühkompaktieren, bei dem die Pulvermischungen im geschmolzenen Zustand auf ein Substrat gesprüht werden und anschließend zur weiteren Verdichtung stranggepresst oder geschmiedet werden [10]. Neuere Methoden nutzen das Flüssigphasensintern (Liquid Phase Sintering) zur Herstellung von Sinterbauteilen, bei denen das Pulver teilweise oder komplett in die flüssige Phase erwärmt wird. Hierdurch kommt es zur Teilchenumordnung im Sinterkörper, so dass die Dichte gegenüber konventionell gesinterten Werkstoffen deutlich erhöht werden kann [11,12]. Thixoforming Der Name Thixotropie stammt aus dem Griechischen (Thixis: Berührung und Tropos: Änderung) und steht für die Fähigkeit eines Materials, unter einer Scherbelastung zeitabhängig eine Abnahme der Viskosität zu erzeugen, um sich anschließend wieder allmählich zu regenerieren, sobald die Belastung weggenommen wird [13]. Nichteutektische Legierungen zeigen im Temperaturbereich zwischen Solidus- und Liquidustemperatur ein thixotropes Verformungsverhalten. Die Formgebung von metallischen Legierungen in diesem Temperaturbereich wird daher als Thixoforming bezeichnet. Beim Thixoforming ist zum Zeitpunkt der Umformung ein gewisser Prozentsatz des Werkstoffes noch fest und der Rest bereits flüssig [14, 15]. II/2012 Frischkorn: Isothermes Stauchen von gesinterten Stahlpresslingen... S.5/16

6 Abbildung 4: Thixobereich im Eisen-Kohlenstoff-Diagramm In Abbildung 4 ist der thixotrope Bereich für Stahlwerkstoffe zwischen der Solidusund Liquiduslinie im Eisen-Kohlenstoff-Diagramm hervorgehoben. Oberhalb der Liquiduslinie grenzt sich das Verfahren des Gießens und auf der anderen Seite (unterhalb der Soliduslinie) der Prozess des Schmiedens an. Wird ein Werkstoff im thixotropen Zustand einer Scherbeanspruchung ausgesetzt, kommt es zu einer drastischen Abnahme der Viskosität, was zu einem hohen Fließvermögen des Materials führt. Bei Wegfall der Belastung kommt es zum Wiederansteigen der Viskosität [16]. Abbildung 5: Verlauf der Viskosität in Abhängigkeit der Scherspannung [17] Die Verarbeitung von Stahl und anderen höher schmelzenden Legierungen durch Verfahren des Thixoformings stellt jedoch weitaus höhere Anforderungen an Anla- II/2012 Frischkorn: Isothermes Stauchen von gesinterten Stahlpresslingen... S.6/16

7 gentechnik und Prozessführung als das Thixoforming von niedrig schmelzenden Leichtmetalllegierungen. Die hohen Umformtemperaturen von teilweise über 1400 C stellen besondere Ansprüche an alle beteiligten Verfahrensschritte, vor allem jedoch an die Art und Auslegung der Formgebungswerkzeuge. Die Vorteile dieser Technologie liegen hingegen im Vergleich zum Schmieden in der Herstellung von komplexen Geometrien in nur einem Umformschritt und gegenüber dem Gießen bei höheren Taktzeiten und einer geringeren Schrumpfung der Bauteile. In den 1990er Jahren wurden Untersuchungen zur thixotropen Umformung an Stahlwerkstoffen durchgeführt, wobei es sich hierbei überwiegend um Machbarkeitsstudien handelte. Als Modellwerkstoff kamen auf Grund ihres vergleichsweise niedrigen Schmelzpunkts und großen Erstarrungsintervalls häufig Schnellarbeitsstähle wie HS 2-9-2, HS und HS zum Einsatz [18]. Neben Schnellarbeitsstählen waren grundlegende Untersuchungen zur Thixoformbarkeit hochlegierter Stähle (X2CrNi19-11, X5CrNiMo oder X5CrNi18-10) Gegenstand verschiedener Arbeiten bei denen einfache Modellbauteile hergestellt wurden [19, 20, 21]. In aktuelleren Arbeiten wurden die Untersuchungen auf niedriglegierte Stähle wie auf den Vergütungsstahl C55 und auf den Wälzlagerstahl 100Cr6 ausgedehnt [22, 23]. Zudem existieren Untersuchungen zur thixotropen Formgebung weiterer Werkstoffe wie Aluminium- [24, 25], Kupfer- [26] und Titanlegierungen [27] sowie unterschiedlicher Verbundwerkstoffe [28, 29]. In Abbildung 6 sind einige Beispiele für thixogeschmiedete Stahlbauteile aus unterschiedlichen Forschungsprojekten dargestellt. Abbildung 6: Thixogeschmiedete Modellbauteile aus unterschiedlichen Stählen [30, 31, 32] II/2012 Frischkorn: Isothermes Stauchen von gesinterten Stahlpresslingen... S.7/16

8 Kombination der Verfahren Pulvermetallurgie-Thixoschmieden In dem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Forschungsprojekt Herstellung komplexer Geometrien aus partikelverstärkten Stahlwerkstoffen durch Pulverpressen mit anschließendem Thixoschmieden sollen am Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM) Grundlagenuntersuchungen durchgeführt werden, bei dem die Vorteile der beiden Verfahren Pulvermetallurgie und Thixoschmieden miteinander kombiniert werden. Durch diese neuartige Prozesskombination sollen die bestehenden Formgebungsgrenzen, die sich aus den vorgestellten Gestaltungsrichtlinien für Sinterbauteile ergeben, erweitert und durch die Zugabe von keramischen Partikeln hochverschleißfeste Bauteile hergestellt werden. Durch die geringe Viskosität während der Umformung lassen sich zudem komplexe Bauteile in einem Umformschritt herstellen. Innerhalb der hier vorgestellten Arbeit werden Voruntersuchungen zur geplanten Prozesskette vorgestellt, bei denen Proben aus zwei unterschiedlichen Stahlpulvern gepresst, gesintert und anschließend im thixotropen Bereich isotherm gestaucht werden. Charakterisierung der Pulverwerkstoffe Zur Herstellung der Stahlpresslinge werden ein Eisenpulver (MIP), das mit Graphit (Kohlenstoff) versetzt wurde, und ein hochlegiertes Stahlpulver (HS 6-5-3) verwendet. Beide Pulver werden über die pulvermetallurgische Route durch Wasserverdüsen hergestellt und besitzen eine spratzige Kornform. In Abbildung 7 sind die Elemente und Partikelverteilung für die verwendeten Stahlpulver dargestellt. Beide Pulver zeichnen sich durch einen minimalen Sauerstoffanteil aus und besitzen einen hohen Kohlenstoffanteil von ca. 2% (MIP-Pulver) und 1% (HS Pulver). Das HS Pulver besitzt gegenüber dem MIP-Pulver eine große Anzahl an weiteren Legierungselementen und lässt sich der Gruppe der hochlegierten Werkzeugstähle bzw. Schnellarbeitsstähle (HSS) zuordnen. Beide Pulversorten weisen zudem eine relativ ähnliche Größenverteilung auf, wobei die maximalen Partikelgrößen beim MIP-Pulver mit ca. 250 µm und beim HS Pulver mit ca. 150 µm angegeben werden können. II/2012 Frischkorn: Isothermes Stauchen von gesinterten Stahlpresslingen... S.8/16

9 Abbildung 7: Partikelverteilung und chemische Zusammensetzung der verwendeten Pulver Zur Abschätzung des thixotropen Bereichs der beiden Werkstoffe wurde eine DSC- Analyse mit einer Aufheizrate von 10K/min unter dem Schutzgas Argon durchgeführt und die Anfangs- und Endpunkte der Phasenumwandlung bestimmt. Hierbei liegt das MIP-Pulver in einem Bereich von ca C und das HS Pulver zwischen ca C. In Abbildung 8 ist die aufgenommene DSC-Kurve für das MIP-Pulver sowie der ermittelte thixotrope Bereich dargestellt. Die ermittelten Werte deuten dabei auf ein relativ langsames Ansteigen des Flüssigphasenanteils innerhalb des thixotropen Intervalls hin. Beim HS Pulver ist demgegenüber ein steilerer Anstieg zu Beginn des thixotropen Bereichs auszumachen. Abbildung 8: DSC Analyse des MIP-Pulvers II/2012 Frischkorn: Isothermes Stauchen von gesinterten Stahlpresslingen... S.9/16

10 Herstellung der Pulverpresslinge Die Stahlpulver werden durch zweiseitiges uniaxiales Pressen bei einem Pressdruck von 500 MPa unter Zugabe von 2 Gew.-% Aramidwachs kompaktiert. Jede Probe besitzt jeweils ein Gewicht von 12 g und einen Durchmesser von Ø = 12 mm. Infolge der unterschiedlichen Pressbarkeit der beiden Metallpulver besitzen die MIP-Proben eine Höhe von ca. 17,1 mm wohingegen die HS Proben 18,1 mm aufweisen (Abbildung 9). Dies entspricht einer relativen Dichte von 6,2 g/cm 3 bzw. 5,9 g/cm 3. Anschließend werden die Presslinge über einen Zeitraum von 60 Minuten bei einer Temperatur von 1100 C unter Vakuum gesintert. In Abbildung 9 sind das verwendete Presswerkzeug und eine gepresste MIP-Probe dargestellt. Abbildung 9: Presswerkzeug (links) und pulvergepresster Grünling (rechts) Experimentelle Untersuchung und Ergebnisse Die Proben werden für die Umformung jeweils in einem Thermobehälter auf unterschiedliche Temperaturen in einem Temperaturintervall zwischen 1000 C und 1280 C erwärmt und anschließend in einem servohydraulischen Umformsimulator (Plastometer) gestaucht. Der Umformgrad lag einheitlich bei = 0,7 bei einer Umformgeschwindigkeit von = 1/s. In Abbildung 8 sind das eingesetzte Plastometer sowie der verwendete Thermobehälter mit den integrierten Stauchbahnen dargestellt. Zusätzlich wurde zu allen durchgeführten Stauchproben jeweils ein Pulverpressling nur auf die jeweilige Temperatur erwärmt (ohne Umformung), so dass sich der jeweilige Gefügezustand vor und nach der Umformung bzw. der Einfluss der Temperatur gezielt untersuchen lässt. II/2012 Frischkorn: Isothermes Stauchen von gesinterten Stahlpresslingen... S.10/16

11 Abbildung 10: Servohydraulischer Umformsimulator (links) und Thermobehälter (rechts) Nach der Umformung bzw. Erwärmung wurden die Proben aus dem Thermobehälter entnommen und an der Luft ausgelagert. In Abbildung 11 und 12 sind die umgeformten Proben der beiden Stahlpulver dargestellt. Ein optischer Vergleich der beiden Werkstoffe lässt bereits auf ein stark unterschiedliches Materialverhalten während der Umformung schließen. Die HS Proben weisen bei 1000 C und 1150 C deutliche Defekte in Form von Rissen im Außenbereich auf. Der Materialverbund bleibt hierbei jedoch größtenteils erhalten. Erst ab 1200 C tritt eine komplette Trennung oder Abplatzen von Werkstoffbereichen auf, so dass die Probe in eine größere Anzahl an Teile zerbröckelt. Bei 1280 C ist hingegen keine deutliche Trennung von kleineren Materialbereichen mehr zu erkennen, sondern der Werkstoff bildet einen nahezu zusammenhängenden Materialverbund. Dies ist auf den erhöhten Anteil an flüssiger Phase innerhalb der Probe zurückzuführen, der eine kohäsive bzw. haftende Wirkung zwischen den Pulverteilchen ausübt. Abbildung 11: Freies Stauchen der HS Proben II/2012 Frischkorn: Isothermes Stauchen von gesinterten Stahlpresslingen... S.11/16

12 Die Proben aus dem MIP-Pulver hingegen weisen nach der Umformung bei 1000 C ein Aufplatzen der Randbereiche auf, wobei noch keine komplette Trennung des Materialgefüges zu erkennen ist. Zwischen 1150 C und 1250 C weisen die MIP- Proben makroskopische Risse im Randbereich auf wohingegen bei der gestauchten Probe bei 1280 C nur noch sehr kleine Anzahl an Mikrorissen im Außenbereich zu erkennen ist. Dieses duktilere Materialverhalten könnte ebenfalls auf einen erhöhten Anteil an flüssiger Phase innerhalb des Prüfkörpers zurückzuführen sein, die ein Entstehen bzw. eine weitere Ausbreitung der Risse reduzieren kann. Abbildung 12: Freies Stauchen der MIP Proben In einer anschließend durchgeführten metallographischen Untersuchung lassen sich deutliche Unterschiede im Materialgefüge detektieren. Hierzu wurden jeweils aus der mittleren Bereich sowohl für die gesinterten als auch für die erwärmten und umgeformten Pulverproben Schliffbilder erstellt. Bei den HS Proben sind bei dem ausschließlich gesinterten Pressling noch deutlich die Grenzen zwischen den einzelnen Pulverkörnern zu erkennen. Die Proben die nach dem Sintern zusätzlich auf Schmiede bzw. Thixotemperatur erwärmt wurden weisen hingegen in Abhängigkeit der verwendeten Temperatur eine homogenere Gefügestruktur auf bei der nur noch teilweise die (ursprünglichen) Korngrenzen sichtbar sind. Abbildung 13: Schliffbilder der erwärmten HS Proben II/2012 Frischkorn: Isothermes Stauchen von gesinterten Stahlpresslingen... S.12/16

13 Bei den MIP Proben lässt sich zudem ein ähnlicher Effekt bei den umgeformten Proben beobachten. Auch hier weist das Gefüge in Abhängigkeit der Umformtemperatur deutliche Unterschiede in der Verbindung der Pulverkörner auf. Bei 1000 C ist zudem eine anisotrope Ausrichtung des Materialgefüges infolge des Stauchprozesses zu erkennen. Diese charakteristische Gefügestruktur ist hingegen bei 1200 C und 1280 C nicht mehr auszumachen, was möglicherweise auf starke Rekristallisationseffekte und auf das teilweise Auftreten von flüssiger Phase im Werkstoff zurückzuführen ist. Abbildung 13: Schliffbilder der umgeformten MIP Proben Ausblick In weiterführenden Untersuchungen werden am Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM) der Leibniz Universität Hannover Werkzeuge zur Herstellung von komplexen Bauteilen entwickelt. Hierbei soll untersucht werden, inwieweit sich durch den Einsatz dieser Verfahrenskombination der Sinterprozess verkürzen oder komplett substituieren lässt. Des Weiteren bietet die pulvermetallurgische Route die Möglichkeit nur partielle Bereiche mit keramischen Partikeln zu verstärken. Auf diese Weise lassen sich speziell an den Belastungsfall angepasste Bauteile herstellen. II/2012 Frischkorn: Isothermes Stauchen von gesinterten Stahlpresslingen... S.13/16

14 Literatur: [1] Bell, T.: Surface treatment and coating of PM components, Powder Metallurgy 34 [4] 253, 1991 [2] Schatt, W.: Pulvermetallurgie: Technologie und Werkstoffe, Springer Verlag, Berlin, 2005 [3] König, W.: Fertigungsverfahren, Band 4: Massivumformung, VDI-Verlag, Düsseldorf, 1992 [4] König, W., Klocke, F.: Fertigungsverfahren, Band 4: Umformen, ISBN Bd.4, 2006 [5] Pulvermetallurgie, Fertigungstechnik 2, Übung 2, Lehrstuhl für Technologie der Fertigungsverfahren, RWTH Aachen, 2012 [6] Thümmler, F: Grundlagen des Sinterns, Pulvermetallurgie, Fortbildungsseminar (Hrsg. R.Oberacker), Karlsruhe, 1993 [7] Zapf, G.: Handbuch der Fertigungstechnik, Band 1: Urformen (Hrsg. G. Spur), ISBN , Carl Hanser Verlag, München Wien 1981 [8] Sander, C.; Ratzi, R.; Lorenz, B.; Tobie, T.: Sintered Gears Archievable Loaded-carrying Capacities by Conventional and New Production Methods, International Conference on Gears, München, 2002 [9] Beffort, O.: Metallmatrix-Verbundwerkstoffe: Eigenschaften, Anwendungen und Bearbeitung - Feinstbearbeitung technischer Oberflächen 6. Internationales IWF-Kolloquium 18./19. April 2002, Egerkingen, Schweiz, 2002 [10] Schatt, W.; Kieback, B.; Wieters, K.-P.: Pulvermetallurgie: Technologien und Werkstoffe, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2007 [11] Saltykova, A.: Verschleißbeständige in situ MMC durch Sintern mit flüssiger Phase, Dissertation, Ruhr-Universität Bochum, 2010 [12] Oezkan, B.; Weber, S.; Theisen, W.: Sinterbeschichten mit direkt gehärteten hoch verschleißbeständigen Metall-Matrix-Verbundwerkstoffen, HTM, 64, Laboratorium für Werkzeugmaschinen und Betriebslehre, 2009 [13] British Standards Institution: Glossary of Rheological Terms, BS 5168, 1975 [14] Hirt, G. et. al.: Thixoforming - Ein Verfahren mit Zukunft, Neuere Ent wicklungen in der Massivumformung, Fellbach b. Stuttgart, 1995 [15] Midson, S.P.; Nicholas, N.H. et.al.: Semi-solid forming high temperature alloys, Conference Proceedings of the 2 nd International Conference on Semi- Solid Processing of Alloys and Composites, Cambridge, USA, S , 1992 [16] Kirkwood, D.H.: Semi-solid metal processing, International Materials Review, 39, Nr.5, 1984 [17] Doege,E.; Behrens, B.-A: Handbuch Umformtechnik. Grundlagen, Technologien, Maschinen, Springer Verlag Berlin, 1. Auflage, 2006 [18] Kapranos, P.; Kirkwood, D.H.; Sellars, C.M.: Semi-solid processing of alumin- II/2012 Frischkorn: Isothermes Stauchen von gesinterten Stahlpresslingen... S.14/16

15 ium and high melting point alloys, Journal of Engineering Manufacturing, Vol. 207, S.1 8, 1993 [19] Kirkwood, D.H.: Semi-solid processing of high melting point alloys, 4 th International Conference on Semi-Solid Processing of Alloys and Composites, Sheffield, England, S , 1996 [20] Kapranos, P.; Kirkwood, D.H.; Sellars, C.M.: Thixoforming high melting point alloys into non-metallic dies, 4 th International Conference on Semi-Solid Processing of Alloys and Composites, Sheffield, UK, S , 1996 [21] Midson, S.P.; Nicholas, N.H. et.al.: Semi-solid forming high temperature alloys, Conference Proceedings of the 2 nd International Conference on Semi- Solid Processing of Alloys and Composites, Cambridge, USA, S , 1992 [22] Kopp, R; Kallweit, J.; Möller, T.; Winning, G; Steinghoff, K: Thixoschmieden von Aluminium und Stahl, UKD 2000, 7. Umformtechnisches Kolloquium Darmstadt, [23] Kopp, R.; Möller, T; Kallweit, J.: Möglichkeiten der Stahlformgebung durch Thixoforming, 16. Aachener Stahlkolloquium. Umformtechnik. Stahl und NE- Werkstoffe. Innovative Halbzeuge Basis für Hochleistungsprodukte. 22./23. März 2001, S , Aachen: Verlag Mainz, 2001 [24] Siegert, K.; Wolf, Meßmer, G.; A.; Baur, J.: Thixoschmieden von Aluminiumbauteilen, Leichtbau durch Umformtechnik, 7. Sächsische Fachtagung Umformtechnik, Frauenhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik, IWU, , Berichte aus dem IWU, Band 10, S , Zwickau: Verlag Wissenschaftliche Schriften, 2000 [25] Meyer, S.: Untersuchungsmethodik zur Charakterisierung für das Thixoforming von Aluminium und Stahl, Dissertation RWTH Aachen, Shaker Verlag 2000 [26] Siegert, K.; Baur, J.; Wolf, A.: Thixoforging of Aluminum and Brass ; Production Engineering (Annals of the German Academic Society for Production Engineering) Vol. VII/1, S [27] Chen, Y. N.; Wei, J. F.; Zhao, Y. Q.: Investigation on microstructure and mechanical properties of Ti14 alloy after semisolid deformation, Materials Science and Technology, Volume 27, Number 1, pp , 2011 [28] Kertesz, L.; Liewald, M; Abt, F.: Teilflüssige Formgebung hybrider Werkstoffsysteme, Verlag Meisenbach GmbH, I/2011 [29] Unseld, P.: Ein Beitrag zur Herstellung metallischer Verbundwerkstoffe durch teilflüssige/thixotrope Formgebung, Dissertation Universität Stuttgart, 2009 [30] Abdelfattah, S.: Thixoschmieden im geschlossenem Gesenk zur Herstellung komplexer Stahlbauteile, Dissertation Universität Hannover, 2002 [31] Püttgen, W.; Bleck, W.; Hirt, G.; Shimahara, H.: Advanced Engineering Materials 9, no. 4, pp. 231, 245, II/2012 Frischkorn: Isothermes Stauchen von gesinterten Stahlpresslingen... S.15/16

16 [32] Shimahara, H.; Kopp, R.: Proc. of the 8th Int. Conf. on Semi-Solid Process. of Alloys and Composites, Cyprus, 2003 Danksagung Die Autoren danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) für die finanzielle Unterstützung des Grundlagenpropjektes Herstellung komplexer Geometrien aus partikelverstärkten Stahlwerkstoffen durch Pulverpressen mit anschließendem Thixoschmieden und Quebec Metal Powders Limited (Rio Tinto) für die Kooperation und Bereitstellung des MIP-Pulvers. Autoren: Prof. Dr.-Ing. Bernd-Arno Behrens studierte Maschinenbau an der Universität Hannover und promovierte am Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM) in Hannover. Nach einer leitenden Tätigkeit bei der Salzgitter AG wurde er im Oktober 2003 als Leiter des IFUM an die Leibniz Universität Hannover berufen. Dipl.-Ing. Conrad Frischkorn studierte Maschinenbau an der Leibniz Universität Hannover. Seit Mitte 2010 ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung Massivumformung am IFUM und forscht im Bereich des partikelverstärkten Thixoformings. II/2012 Frischkorn: Isothermes Stauchen von gesinterten Stahlpresslingen... S.16/16