IfW Jahresbericht. Institut für Werkstofftechnik Metallische Werkstoffe Prof. Dr.-Ing. B. Scholtes

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1 IfW Jahresbericht 2012 Institut für Werkstofftechnik Metallische Werkstoffe Prof. Dr.-Ing. B. Scholtes

2 Jahresbericht 2012 Sommersemester 2012 Wintersemester 2012/ Ausgabe Universität Kassel Institut für Werkstofftechnik Metallische Werkstoffe Mönchebergstraße 3 Sophie-Henschel-Haus D Kassel fon: +49 (0) fax: +49 (0) web: Wissenschaftlicher Arbeitskreis e.v. der Universitäts- Professoren der Werkstofftechnik Mitglied in: Wissenschaftlicher Arbeitskreis e. V. der Universitätsprofessoren der Werkstofftechnik

3 3 International Conference on Residual Stresses 9 ICRS 9 von 7. bis 9. Okt in Garmisch-Partenkirchen Vom 7. bis 9. Okt fand unter der fachlichen Leitung von Prof. E. Mittemeijer, MPI Stuttgart und Prof. B. Scholtes, Univ. Kassel, im Kongresszentrum Garmisch- Partenkirchen die 9. Int. Conf. on Residual Stresses ICRS 9 statt. 200 Teilnehmer aus 29 Ländern tauschten sich zu Fragen der Ursachen, Ermittlung und Bewertung von Eigenspannungen aus. In über 170 Vorträgen und Postern wurden aktuelle Entwicklungen vorgestellt, die neuesten wissenschaftlichen Ergebnisse präsentiert und in Plenarvorträgen von anerkannten Fachleuten vertieft behandelt. Die Konferenz zeigte, dass sich die etablierten Diffraktionsverfahren sowie mechanischen Verfahren, wie die Bohrlochmethode, zu zuverlässigen Werkzeugen der technischen Praxis entwickelt haben. Bemerkenswert ist, dass die Verfahren insbesondere im Hinblick auf die lokale Auflösung deutlich verbessert wurden. Neben den experimentellen Methoden gewinnen Modellbildung und Simulation kontinuierlich an Bedeutung. Schwerpunktthemen waren fertigungsbedingte Eigenspannungen, insbesondere in geschweißten oder wärmebehandelten Komponenten, Eigenspannungen in beschichteten, oberflächenbehandelten oder randschichtverfestigten Komponenten sowie Mikro- und Makroeigenspannungen in ein- und mehrphasigen Materialien. Zunehmend werden Eigenspannungsanalysen zur Bewertung der Qualität und Zuverlässigkeit von Fertigungsprozessen oder zur Analyse der Materialschädigung im Laufe der Beanspruchung herangezogen. Ein Konferenzdinner in der rustikalen Bayernhalle und ein gemeinsamer Ausflug nach Schloss Linderhof boten vielfältige Möglichkeiten, alte Kontakte zu pflegen und neue zu knüpfen. Die hervorragende Organisation durch das AWT-Team, unterstützt durch engagierte Helfer aus Stuttgart und Kassel, trug wesentlich zum Erfolg dieser Konferenz bei.

4 4 Aktuelle Forschungsvorhaben Fortgeschrittene Verfahren zur Eigenspannungsmessung mit Röntgenbeugung Bearbeiter: Dipl.-Ing. A. Liehr Tel.: +49 (0)561/ , In den letzten Jahren wurden die röntgenografischen Beugungsmethoden zur Untersuchung vielkristalliner Werkstoffe kontinuierlich weiterentwickelt. Somit ist es mittlerweile möglich, steile Eigenspannungsgradienten in Werkstoffrandschichten und Multilagenschichtsystemen innerhalb der Eindringtiefe von Röntgenstrahlen genauer analysieren zu können. Die Einführung und Weiterentwicklung einer Bildraum-Messmethode für Messungen mit konstanter Eindringtiefe ist daher Ausgangspunkt dieses Aufgabenbereiches. Bei dieser am Institut neu eingeführten Omega-Chi-Phi-Methode handelt es sich um ein röntgenografisches Messverfahren, welches die Situation des streifenden Einfalls ausnutzt, um eine vorgewählte Eindringtiefe in Abhängigkeit der vorhandenen Wellenlänge und des Probenmaterials zu realisieren. Hierfür ist eine komplexe und asymmetrische Kippsituation zwischen den Probennormalen und Beugungsnormalen nötig, die nur durch einen hohen apparativen Aufwand zu verwirklichen ist. Um diesen hohen Aufwand, welcher auch eine gewisse Anzahl an potentiellen Fehlern in sich birgt, möglichst zu minimieren, sollen neue Detektorvarianten angewendet werden. Diese Detektoren sind in ihrer Arbeitsweise schon erfolgreich an Synchrotronmessplätzen im Einsatz und erhalten durch ihre immer kompakter werdende Bauweise auch Einzug in die wesentlich kleineren Labormessplätze. Mit dieser neuen Detektorversion ist es möglich, wellenlängenselektiv zu operieren und somit unnötige Verfahr- und Positionierbewegungen einzusparen. Zudem ist man auch in der Lage, unterschiedliche Wellenlängen gleichzeitig zu beobachten, um somit in einem kürzeren Zeitraum mehrere tiefenabhängige Phasen- und Gitterdehnungsinformationen zu detektieren. Das Ziel bei der Einführung neuer Detektorgenerationen in den Labormessbetrieb ist ein Aufbau einer neuen Forschungsplattform zur genauen und zerstörungsfreien Datengewinnung von Gitterdehnungsinformationen. Die gewonnene Stabilität der Messergebnisse spielt eine wichtige Rolle für die im Anschluss noch nötige Rücktransformation der Eigenspannungsverteilungen aus dem Bildraum σ ij (τ) in den Ortsraum σ ij (z). Zudem sollen auch zeitaufgelöste in-situ-messungen ermöglicht werden.

5 5 Entwicklung einer Mess- und Auswertungsstrategie zur Ermittlung der Eigenspannungsverteilungen σij(z) in Dünnschichtsystemen mit Diffraktionsverfahren Bearbeiter: Dipl.-Ing. K. Tolstikhin Tel.: +49 (0)561/ , Kooperation: Die Arbeit erfolgt in Kooperation mit dem von der DFG geförderten Sonderforschungsbereichs (SFB) Transregio TRR 30 Dünne Schichten spielen in vielen Bereichen des täglichen Lebens eine wichtige Rolle. Sie werden als Schutz aufgebracht, z. B. als thermische Schutzschichten auf Turbinenschaufeln, zum Schutz gegen Korrosion als Autolacke oder Passivierungsschichten und zur Verringerung von Verschleiß als tribologische Beschichtungen im Bereich der Werkzeugherstellung. Die Eigenschaften in dünnen Schichten zeigen darüber hinaus häufig eine Abhängigkeit von der Tiefe, d. h. es treten Eigenspannungs-, Textur-, Mikrostrukturgradienten und/oder Gradienten der chemischen Zusammensetzung über die Schichtdicke auf. Letztere können entweder kontinuierlich innerhalb einer Schicht verlaufen oder diskret in Form von Multilagenschichtsystemen auftreten. Die Eigenspannungen spielen eine besondere Rolle, da sie sich mit äußeren Lastspannungen überlagern und dadurch zum Versagen der Schicht durch Rissbildung, Delamination oder Abplatzen führen können. Sie können andererseits aber auch zu einer Verbesserung der Schichteigenschaften beitragen. So erhöhen Druckeigenspannungen in Verschleißschutzschichten auf Hartmetallwerkzeugen die Verschleißbeständigkeit. Eigenspannungen / MPa Eigenspannungen im Bildraum σ 11 (τ) sigma11(tau) sigma11(tau) - Wiederholungsmessung Informationstiefe τ /µm Werkstoff: Fe - (Ti - TiAlN)x5 Beugende Schicht: TiAlN Ebene: {111} In diesem Zusammenhang kommt der zerstörungsfreien röntgenografischen Diffraktionsanalyse eine besondere Bedeutung zu, da die Bauteile nach Untersuchung weiter eingesetzt werden können. Der Eigenspannungszustand in dünnen Schichten ist sehr komplex. Die Eigenspannungen innerhalb einer Schicht oder zwischen den einzelnen Schichten des Multilagenschichtsystems und dem Substrat können sich unterschiedlich kompensieren. Deshalb ist es von besonderem Interesse, die Eigenspannungen in dünnen Schichten tiefenaufgelöst zu untersuchen. Eine weitere Notwendigkeit besteht in der Entwicklung neuer Mess- und Auswerteverfahren, welche die in Multilagenschichtsystemen auftretenden Besonderheiten berücksichtigen.

6 6 Analyse und Wirkungen von Eigenspannungen in Werkzeugen und Bauteilen bei thermo-mechanisch gekoppelten Bearbeitungsprozessen Bearbeiter: Förderung: Dipl.-Ing. M. Lebsanft Tel.: +49 (0)561/ , Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen des Sonderforschungsbereichs (SFB) Transregio TRR 30 Bei der Herstellung eigenschaftsgradierter Komponenten durch thermo-mechanisch gekoppelte Fertigungsprozesse spielen die in den verwendeten Werkzeugen und gefertigten Bauteilen eingebrachten Eigenspannungen eine wichtige Rolle. Sie entstehen, da prozessbedingt lokal unterschiedliche Temperaturen, Beanspruchungen und Deformationen vorliegen. In diesem Teilprojekt werden die Eigenspannungsverteilungen zusammen mit den eigenspannungserzeugenden Elementarprozessen systematisch studiert, um daraus Strategien zur Vermeidung ungünstiger bzw. zur Einstellung lebensdauersteigender Eigenspannungszustände abzuleiten. Dabei werden sowohl die verwendeten Werkzeuge als auch die hergestellten Bauteile unter Einschluss von Nachbearbeitungsprozessen in die Betrachtung mit einbezogen. Am Werkzeugstahl X38CrMoV5-1 werden Experimente unter definierten thermo-mechanischen Beanspruchungen durchgeführt, die in abgestufter Weise und unter vereinfachenden Randbedingungen die im realen Prozess vorliegenden Verhältnisse simulieren. Ziel ist es, die auftretenden Wechselplastizierungen zu erfassen und ihre Wirkung auf die Ausbildung von Eigenspannungen und letztendlich die Bauteillebensdauer zu verstehen. Die Resultate werden mit Ergebnissen von Untersuchungen an realen Werkzeugen nach definierten Beanspruchungszeiten sowie Modellexperimenten verglichen und bewertet. Ein weiteres Arbeitspaket befasst sich mit der Eigenspannungsausbildung in den hergestellten Komponenten. Dabei sollen die Zusammenhänge zwischen den realisierten Geometrien, den angewendeten Prozessparametern sowie den vorliegenden Gefügeverteilungen und den in den Bauteilen vorliegenden Eigenspannungsverteilungen analysiert werden. Ziel ist die Erstellung einer Wissensbasis zur Eigenspannungsausbildung in eigenschaftsgradierten Bauteilen. Dadurch wird es möglich, die in dem Sonderforschungsbereich verknüpften Teilprojekte aus den Bereichen Fertigung, Material- und Prozessmodellierung sowie der Eigenschaftscharakterisierung und Optimierung miteinander zu verknüpfen. Die auf den Umformprozess erfolgenden Nachbearbeitungsprozesse führen

7 7 ebenfalls zu charakteristischen randnahen Eigenschaftsgradienten, welche unter Zuhilfenahme röntgenografischer Randzonenanalyse aufgeklärt und bewertet werden. Numerische Simulation und experimentelle Analyse zur Ermittlung von Eigenspannungen mittels der Bohrlochmethode Bearbeiter: Dipl.-Ing. A. Nau Tel.: +49 (0)561/ , Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) Kooperation: MPA Universität Stuttgart Unter den mechanischen Eigenspannungsmessverfahren hat sich die Bohrlochmethode als wirtschaftliches Werkzeug etabliert. Hierbei wird schrittweise mittels Mikrofräsern ein Loch von ca. 2,0 mm im Durchmesser und 1 mm in der Tiefe in das Bauteil eingebracht. Die hierdurch hervorgerufene Störung des mechanischen Gleichgewichtes im Bauteil resultiert in partiellen Dehnungsauslösungen, die an der Bauteiloberfläche mittels Dehnungsmessstreifenrosetten erfasst und aus denen dann unter den Annahmen eines ebenen Spannungszustandes und rein elastischen isotropen Materialverhaltens Eigenspannungstiefenverläufe bestimmt werden können. Da bis heute, außer für den geometrischen Fall einer idealen Platte und rein elastischen Materialverhalten, keine analytisch geschlossene Lösung zur Eigenspannungsberechnung aus den in der Bohrlochumgebung ausgelösten Dehnungen entwickelt werden konnte, ist die Kalibrierung die Methode der Wahl. Die üblicherweise numerisch durchgeführte Kalibrierung muss hierbei die geometrischen Randbedingungen des Prüfobjektes selbst als auch die der verwendeten Dehnungsmessstreifenrosetten berücksichtigen. Diese Fragestellung bildet einen Teilschwerpunkt innerhalb des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) geförderten und mit der Gesellschaft für Anlagen und Reaktorsicherheit (GRS) als Projektträger gestarteten Verbundprojektes. Weitere Fragestellungen ergeben sich hinsichtlich des Materialspektrums, wobei erste Schritte hinsichtlich der Anwendung des Bohrlochverfahrens auf Komponenten aus Polycarbonat getätigt wurden.

8 8 Thermische Ermüdung von Magnesiumbasislegierungen Bearbeiter: Dipl.-Ing. M. Lebsanft Tel.: +49 (0)561/ , Dipl.-Wirtsch.-Ing. K. Anten Tel.: +49 (0)561/ , Dr.-Ing. Ulf Noster Tel.: +49 (0)561/ , Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) Magnesiumbasislegierungen finden im Anlagen- und Fahrzeugbau immer häufiger Anwendung. Ihr Einsatz ist jedoch oftmals dadurch begrenzt, dass Kenntnisse über Versagensmechanismen und Festigkeiten fehlen, wenn neben wechselnden mechanischen auch wechselnde thermisch induzierte Beanspruchungen auftreten. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden deshalb grundlegende Untersuchungen zur thermisch-mechanischen Ermüdung an einer Magnesiumknet- und einer Magnesiumdruckgusslegierung im Temperaturbereich von -50 bis 290 C durchgeführt. Der Schwerpunkt liegt auf der Fragestellung, wie sich Temperaturwechsel bei vollständiger Totaldehnungsbehinderung an definiert eingestellten Werkstoffzuständen hinsichtlich Mikrostruktur und (Mikro-) Eigenspannungszustand, Relaxationsverhalten, Rissbildung und Rissausbreitung auswirken. Dadurch sollte eine umfassende Kenntnis sowohl über die wirkenden Schädigungsmechanismen als auch über den zeitlichen Ablauf der Schädigung bei der thermischen Ermüdung von Magnesiumbasislegierungen gewonnen werden. Das Projekt wurde im Bearbeitungszeitraum abgeschlossen. Zum Verformungsverhalten der Magnesiumknetlegierung AZ31 unter homogener und inhomogener Belastung Bearbeiter: Dipl.-Wirtsch.-Ing. K. Anten Tel.: +49 (0)561/ , k.anten@uni-kassel.de Dr.-Ing. Ulf Noster Tel.: +49 (0)561/ , noster@uni-kassel.de Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) Die Umformung von Magnesiumknetlegierungen bei Raumtemperatur ist durch die hexagonale Struktur der Elementarzellen stark eingeschränkt. Des Weiteren weisen sie in der Regel spezifische Texturzustände auf, die zu einem asymmetrischen Verformungsverhalten bei Druck- bzw. Zugbeanspruchung in bestimmten Richtungen bezüglich der Probenorientierung führen. Grund für das asymmetrische Verformungsverhalten sind die geringe Anzahl der Gleitsysteme und die mechanische Zwillingsbildung, die nur in eine bestimmte Richtung möglich ist. Bei Umkehr der Belastungsrichtung ist die Zwillingsrückbildung ein weiterer wichtiger Verformungsmecha-

9 9 nismus. Die geringe Anzahl an Gleitsystemen sowie die Zwillingsbildung und rückbildung führen somit zu einem komplexen plastischen Verformungsverhalten bei zyklischer Beanspruchung, die die auftretenden Spannungen und Deformationen im Wesentlichen beeinträchtigen. Da bei Herstellungsprozessen selten rein homogene Belastungen vorliegen, sondern die Bauteile eine inhomogene Beanspruchung, z. B. Biegung erfahren, sind Kenntnisse über die Eigenschaften von Magnesiumknetlegierungen bei einer inhomogenen Belastung vonnöten. Die bisher durchgeführten Experimente unter homogener Belastung haben gezeigt, dass sich die Zwillinge wie eine Art Lüdersband durch den belasteten Probenquerschnitt ziehen und mit jedem zunehmendem Zyklus die Breite dieser Zwillingsbänder zunimmt. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass sich Zwillinge bei Umkehr der Belastungsrichtung wieder zurückbilden. Diese Kenntnisse sollen für die Experimente unter inhomogener Belastung genutzt werden, um das Biegeverhalten besser zu verstehen. Es ist von besonderem Interesse, die bei bereits durchgeführten Experimenten beobachtete Verschiebung der neutralen Faser in Druckrichtung und deren Auswirkung bei Änderung der Belastungsrichtung. Dabei soll zum einen der Frage nachgegangen werden, wie sich die auftretenden Spannungen und Dehnungen über den Probenquerschnitt verhalten und zum anderen sollen mit Hilfe von röntgenographischen sowie mikroskopischen Untersuchungen die mikrostrukturellen Veränderungen über die Biegehöhe näher charakterisiert werden. Korrosion und Korrosionsermüdung des metastabilen austenitischen Stahls X5CrNi18-10 im festgewalzten Zustand Bearbeiter: Dr.-Ing. K. Timmermann Tel.: +49 (0)561/ , Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) Metastabile Austenite sind dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von Temperatur und Beanspruchung eine (teilweise) Umwandlung der austenitischen Phase in Martensit auftreten kann, wodurch sich auch charakteristische mechanische Eigenschaften des resultierenden mehrphasigen Gefüges einstellen. Dies wird in der technischen Praxis beispielsweise zur Steigerung von Festigkeit oder des Umformvermögens genutzt und ist vielfach untersucht. In einer vorangegangenen Arbeit konnte gezeigt werden, dass durch Festwalzen eines metastabilen austenitischen Stahls merkliche Festigkeitssteigerungen bei schwingender Beanspruchung möglich sind. Durch eine Variation der Festwalztemperatur konnten gezielt unterschiedliche Tiefenverteilungen der Martensitanteile eingestellt werden. Über das Verhalten entsprechender Werkstoffzustände unter korrosiver oder kombinierter mechanisch-korrosiver Beanspruchung liegen

10 10 allerdings bisher keine Erkenntnisse vor. Entsprechende Untersuchungen sind Bestandteil des Projekts. Neben elektrochemischen Grundlagenuntersuchungen sollen Proben korrosiv sowohl unter statischen als auch schwingenden Versuchsanordnungen (Umlaufbiegeversuche) mit NaCl-Lösungen belastet werden. Ziel ist es, neue Erkenntnisse zu den ablaufenden Korrosions- und Schadensprozessen zu erlangen, um daraus Maßnahmen zur Steigerung der Festigkeit und Lebensdauer abzuleiten. Der Bauschingereffekt bei gehärteten und niedrig angelassenen Zuständen der Stähle 42CrMo4 und 100Cr6 Bearbeiter: Dipl.-Ing. A. Ellermann Tel.: +49 (0)561/ , Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) Während für viele metallische Werkstoffe in unterschiedlichen Zuständen der Bauschingereffekt systematisch untersucht wurde, fehlen entsprechende Kenntnisse für gehärtete bzw. niedrig angelassene Stähle weitgehend. Weil auch solche Werkstoffzustände häufig fertigungsbedingte plastische Verformungen aufweisen, z. B. nach Richtvorgängen, besteht ein hohes Interesse, die Wirkungen des Bauschingereffekts in diesen Fällen zu kennen und den Zusammenhang mit den vorliegenden wärmebehandlungsbedingten Mikrostrukturen zu verstehen. Dadurch lassen sich Unsicherheiten beim praktischen Einsatz entsprechender Bauteile vermeiden und ggf. auch Richtprozesse optimieren. Folglich soll der Bauschingereffekt der Stähle 42CrMo4 und 100Cr6 in unterschiedlichen praxisüblichen Wärmebehandlungszuständen hoher Festigkeit analysiert und strukturmechanisch begründet werden. Zu Vergleichszwecken wird der normalisierte Stahl C45E untersucht, für den in der Literatur viele Erkenntnisse hinsichtlich des Bauschingereffekts zu finden sind. Um Richtvorgänge und deren Auswirkungen auf die Materialeigenschaften abzubilden, kommen 4-Punkt-Biegeversuche mit Belastungsumkehr zur Anwendung. Da eine Biegung stets eine inhomogene Verformung über den Probenquerschnitt darstellt, sollen zusätzlich auch Zug-, Druck- sowie kombinierte Zug-Druck-Versuche durchgeführt werden, die eine homogene Querschnittsbelastung darstellen. Dies hat besonders vor dem Hintergrund des Strength-Differential-Effect (SD-Effekt) Bedeutung, da dieser unterschiedliche Fließspannungen auf Zug- und Druckseite mit sich bringt, die so besser untersucht werden können. Zur Bewertung der Befunde sollen neben den Daten der Biege- bzw. Zug-Druck-Versu-

11 11 che auch röntgenographische Analysen der Mikro- und Makroeigenspannungen sowie des Restaustenitgehaltes herangezogen werden. Die Restaustenitumwandlung bei Biegeverformung soll an dem Stahl X210Cr12 untersucht werden, da hier ein deutlich höherer Restaustenitgehalt als beim 100Cr6 erreichbar ist. Auf der Basis der experimentellen Befunde sollen die Auswirkungen von Biegerichtprozessen identifiziert werden und es soll geprüft werden, ob es optimale Richtstrategien zur Erzielung rissfreier Komponenten hoher Festigkeit gibt. Maßgeschneiderte Edelstähle für die Warmformgebung Bearbeiter: Förderung: Dipl.-Wirtsch.-Ing. Dipl. Oec. Siegfried Wüst Tel.: +49 (0)561/ , Industrie Das Herstellen von Teilen aus Aluminium-Druckguss ist eines der ökonomisch bedeutendsten Verfahren in der Automobilindustrie für die Verarbeitung gießbarer Aluminiumlegierungen. Der Grund liegt in der einzigartigen Kombination von Vorteilen im Vergleich zu anderen Fertigungsverfahren. Zum einen können die Anforderungen des strategisch relevanten Leichtbaus erfüllt werden und zum anderen besteht die Möglichkeit auf Basis einer optimierten Prozessführung endkonturnahe Bauteile zu gießen. Da der Wettbewerbsdruck durch Billigproduktion in Niedriglohnländern zunimmt, ist sowohl im Bereich des Werkzeugbaus als auch in der in Deutschland verbleibenden Erzeugung ein zunehmender Trend zu qualitativ hochwertigen Werkzeugen mit einer verbesserten Lebensdauer und demzufolge hoher Anzahl an Arbeitszyklen zu verzeichnen. Gleichzeitig erfordert das Erreichen einer hohen Fertigungs- und Produktqualität einen adäquaten Zustand der formgebenden Elemente einer Druckgießform. Eine stetig steigende Produktivität in Verbindung mit immer kürzer werdenden Produktionszykluszeiten und zunehmender Bauteilkomplexität führt sowohl zu einem ansteigenden Belastungskollektiv für Werkzeuge als auch zu einem steigenden Werkzeugverschleiß. Aus diesem Grund verfolgen Stahlhersteller und Anwender den Ansatz, neue Warmarbeitsstähle mit einem verbesserten Verschleißverhalten bei hohen Temperaturen sowie einer verbesserten Warmfestigkeit zu entwickeln. Im Rahmen des Projektes werden Neuentwicklungen von Warmarbeitsstählen auf ihr Verschleißverhalten während der Druckgießfertigung untersucht. Die Ergebnisse der Untersuchungen sollen die auftretenden Verschleißmechanismen in Bezug zu dem Standardwarmarbeitsstahl für die Gießfertigung X38CrMoV5-1 (1.2343) dokumentieren und analysieren. Darüber hinaus erfolgt eine wirtschaftliche Bewertung der neuentwickelten Stahlsorten im Einsatz.

12 12 Trennstoffanwendung und -analyse für den Leichtmetall-Druckguss Bearbeiter: M. Sc. Jens Röse Tel.: +49 (0)561/ , Förderung: Industrie Der Druckgießprozess ermöglicht die Produktion von komplexen und hoch beanspruchten Gussteilen in großen Stückzahlen. Zur Einhaltung der gleichmäßig hohen Produktqualität und Wirtschaftlichkeit kommt, dem Formsprühprozess eine essentielle Bedeutung zu. Formtrennstoffe sollten in erster Linie die kraftschlüssigen Verbindungskräfte zwischen Gussteil und Druckgussform minimieren. Formtrennstoffe werden beim Druckgießen zyklisch nach jeder Gussteilentformung auf die konturgebende Oberfläche der Form aufgetragen. Je nach Beschaffenheit des zu produzierenden Gussteils können unterschiedliche Trenn- und Schmierstoffe sowie Applikationstechniken zum Einsatz kommen. Ein entscheidender Faktor für einen korrekten Formstoffauftrag ist die Oberflächentemperatur der Druckgussform. Bei zu hohen Formtemperaturen wird aufgrund des Leidenfrost-Phänomens keine ausreichende Benetzung der Formoberfläche erreicht. Ist die Formtemperatur zu niedrig, kann das im Trennmittel enthaltene Wasser nicht verdampfen und bleibt unter Umständen in der Formkontur zurück. Im Rahmen des Projektes werden grundlegende Untersuchungen zu diversen Auftragstechniken und der Trennfilmbildung durchgeführt. Ziel ist es, neue Erkenntnisse zu den Auswirkungen verschiedener Trennmittel, Sprühtechniken und -parameter auf die Gießeigenschaften im Druckgussprozess zu erlangen, um daraus Maßnahmen zur Steigerung der Prozessstabilität, Werkzeugstandzeit und Gussteilqualität abzuleiten. Festigkeit, Schädigung und Versagen von Komponenten aus hochfestem Beton unter regelloser schwingender Beanspruchung Bearbeiter: Förderung: Kooperation: Dr.-Ing. Ulf Noster Tel.: +49 (0)561/ , Forschungsvorhaben im Rahmen der zentralen Forschungsförderung der Universität Kassel (ZFF) Institut für konstruktiven Ingenieurbau (Prof. Schmidt und Prof. Fehling) und Institut für Mechanik (Prof. Ricoeur) Im Zentrum des Interesses stehen Fragenstellungen zur Festigkeit, Schädigung und Versagen von Komponenten aus hochfestem Beton unter regelloser schwingender Beanspruchung. Langfristig sollen auf der Basis experimenteller und theoretischer Arbeiten neue Erkenntnisse gewonnen werden, deren Transfer in die Praxis zu einer erhöhten Komponentensicherheit bzw. höhere Festigkeit und längerer Lebensdauer führt.

13 13 ZerTech Zentrum für Randschichtanalytik und -technik Im Geschäftsjahr 2012 wurden 189 Einzelaufträge für 50 Institutionen und Firmen abgewickelt. Gegenüber dem Vorjahr wurden somit 39 % mehr Einzelaufträge bei einem Kundenzuwachs von 60 % durchgeführt. Die Haupteinnahmen wurden dabei mit röntgenografischen Eigenspannungsmessungen erzielt, aber auch der Einsatz der Bohrlochmethode hat erheblich zugenommen. Untersuchungen fanden an Eisen-, Aluminium-, Titan und Nickelbasislegierungen statt. Dabei handelte es sich teilweise um Proben für Variantenuntersuchungen, den größten Anteil nehmen jedoch industriell gefertigte Bauteile ein. Außerdem wurden werkstofftechnische Dienstleistungen von regionalen und überregionalen Firmen in Anspruch genommen. Hierzu zählen etwa genormte Kerbschlagbiegeprüfungen, Härte- und Zugversuche. Ebenso waren Schadensfalluntersuchungen ein Betätigungsfeld, die immer wieder neue Herausforderungen bringen. Die neue Prüftruhe für Klimatests ermöglicht uns, das Dienstleistungsangebot um Salzsprühnebel- und Kondenswassertests zu erweitern. Sie konnte bereits erfolgreich für Salzsprühnebelprüfungen von industriell gefertigten Bauteilen eingesetzt werden.

14 14 Sonderforschungsbereich (SFB/Transregio TRR 30) In diesem Jahr fand vom Oktober zum ersten Mal die International Conference on Thermo-Mechanically Graded Materials im Kongress Palais in Kassel statt. Diese Konferenz wurde von den Mitgliedern und Mitarbeitern des TRR 30 organisiert und mitgestaltet. Das Ziel dieser Konferenz war es, eine neue Plattform zu schaffen, die dem interessierten Fachpublikum die Möglichkeit bietet, sich über die elementaren Grundlagen der Herstellung funktional gradierter Strukturen auf der Grundlage thermo-mechanisch gekoppelter Phänomene zu informieren und auszutauschen. Die angebotenen Fachvorträge beschäftigten sich mit den Gradierungsmöglichkeiten in verschiedenen Werkstoffklassen, der Simulation der Gradierung sowie der Charakterisierung der erzielten Gradierung und daraus resultierender Optimierungsmöglichkeiten. Abgerundet wurde die Konferenz durch diverse Plenarvorträge, eine Posterausstellung und ein Konferenzdinner. Das Fachgebiet Metallische Werkstoffe war mit drei Fachvorträgen vertreten.

15 15 Sitzungen der Arbeitsgruppe Eigenschaftscharakterisierung funktional gradierter Werkstücke In Dortmund am ISF, Prof. Biermann In Kassel am IFW, Frau Prof. Brückner-Foit Weitere wichtige Veranstaltungen innerhalb des Sonderforschungsbereichs Vollversammlung in Paderborn Workshop Robustheit am HNI in Paderborn Ausrichtung 1 st International Conference on Thermo-Mechanically Graded Materials in Kassel Vollversammlung in Paderborn Ergebniskolloquium in Kassel Mitgliedschaften und Mitarbeit in Gremien Mitglied in einer Habilitationskommission (Dr.-Ing. Wolfgang Zinn) Mitglied im Promotionsausschuss Dr.-Ing (Dr.-Ing. Wolfgang Zinn) Herr Prof. Dr.-Ing. B. Scholtes wurde zum Vorsitzenden des wissenschaftlichen Arbeitskreises der Universitätsprofessoren der Werkstofftechnik e. V. WAW gewählt. Er wurde außerdem zum stellv. Vorsitzenden in den Vorstand der Arbeitsgemeinschaft Wärmebehandlung und Werkstofftechnik AWT e. V. gewählt. Weiterhin wurde Prof. Scholtes in das Conseil d Administration de l Institut de Recherche Technologique M2P in Metz gewählt und wurde Mitglied im Int. Editioral Board der Zeitschrift Materials Performance and Characterization. Herr Dr.-Ing. W. Zinn wurde am zum Vorsitzenden des Bezirksverbandes Kassel des DVS gewählt. Herr Dr.-Ing. W. Zinn und Herr Prof. Dr.-Ing. B. Scholtes wurden in den Fachbereichsrat des Fachbereichs 15 Maschinenbau gewählt.

16 16 Preise und Auszeichnungen Kooperation mit VW: Kasseler Doktorand ausgezeichnet Der Innovationspreis der Komponente Volkswagen wurde zum ersten Mal in Wolfsburg auf dem Campus der AutoUni verliehen. Siegfried Wüst, Doktorand der Universität Kassel, konnte sich gemeinsam mit seinem Team gegen die Bewerber in der Kategorie beste Prozessinnovation durchsetzen. Mit seiner Forschungsarbeit, dem Einsatz von lokal angepassten Werkzeugstählen, leistet er einen Beitrag dazu die Werkzeugstandzeit zu erhöhen, die Produktqualität zu verbessern und schlussendlich die Umweltbelastungen zu reduzieren. Dieser Ansatz kann für die Volkswagen AG in Kassel fachbereichsübergreifend eingesetzt werden und ermöglicht signifikante Wettbewerbsvorteile sowie den Ausbau der Technologieführerschaft in den Bereichen Gießerei, Schmiede und Warmumformung. Anlass der Verleihung des ersten Innovationspreises ist das fünfjährige Jubiläum des Komponentenbereiches von Volkswagen. Mehr als 100 Gäste folgten der Einladung von Prof. Dr. Werner Neubauer, Mitglied des Markenvorstands Volkswagen Pkw für den Geschäftsbereich Komponente. Prof. Neubauer betonte: Die heutige Auszeichnung ist ein Beleg für die enorme technische Kompetenz an unseren Standorten. Unterstützt wird der Doktorand von der Universität Kassel aus dem Fachbereich Maschinenbau durch Prof. Dr. Berthold Scholtes Institut für Werkstofftechnik Metallische Werkstoffe. (Aus: publik dem Hochschulmagazin der Universität Kassel veröffentlicht online am )

17 17 Internationale Schwerpunktkonferenzen Vom 9. bis 13. September 2012 fand die 6 th International Quenching and Control of Distortion Conference zusammen mit der 4 th International Distortion Engineering Conference in Chicago statt. Die nahezu ausgeglichene Anzahl von Teilnehmern aus Industrie und Wissenschaft machte diese Veranstaltung zu einem wertvollen Forum, um über die aktuellen Themen im Bereich Abschreckung und Steuerung von Verzug weltweit zu diskutieren. Ursachen für den auftretenden Verzug finden sich in jedem Schritt des Herstellungsprozesses, hauptsächlich jedoch nach Abschreckprozessen. Ziel der Konferenz ist es neue Methoden zur Reduzierung von Verzug zu präsentieren und in Fachdiskussionen gemeinsame Lösungen für aktuelle Probleme zu finden. Im Rahmen dieser Veranstaltung präsentierte Herr Dipl.-Ing. A. Ellermann aktuelle Ergebnisse zum Bauschingereffekt an gehärteten und niedrig angelassenen Stählen. Tagungen, Fortbildungen und Fachausschusssitzungen DVS-Vortragsreihe des Bezirksverbandes Kassel; Dr. rer. nat. Dirk Esser: Der Schweißbetrieb als Fremdfirma auf der Baustelle - was ist zu beachten? am Dr.-Ing. W. Zinn (Moderator) Sitzung des Landesverbands Hessen des DVS vom in Butzbach Dr.-Ing. W. Zinn DGM-Fachausschusssitzung Mechanische Oberflächenbehandlung am am KIT in Karlsruhe Dr.-Ing. W. Zinn, Dipl.-Ing. A. Nau DGM-Fortbildungsseminar Ermittlung und Bewertung von Eigenspannungen vom am KIT in Karlsruhe Dr.-Ing. W. Zinn, Dipl.-Ing. A. Nau AWT-Fachausschuss Eigenspannungen vom in Remscheid Dr.-Ing. W. Zinn 9 th International Conference of Residual Stresses (ICRS 9) vom 07. bis in Garmisch-Partenkirchen Prof. Dr.-Ing. B. Scholtes (Chairman), Dr.-Ing. W. Zinn, Dipl.-Ing. A. Nau; Dipl.- Ing. A. Liehr, Dipl.-Ing. K. Tolstikhin, Dr.-Ing. K. Timmermann

18 18 GST (Große Schweißtechnische Tagung) vom 16. bis in Saarbrücken Dr.-Ing. W. Zinn Zusatzstudium Stahl Bedeutung der Randschichtverfestigungsverfahren am an der Stahl Akademie in Aachen Prof. Dr.-Ing. B. Scholtes DGM-Fachausschusssitzung Mechanische Oberflächenbehandlung am an der TU Braunschweig Dr.-Ing. W. Zinn 1 st International Conference on Thermo-Mechanically Graded Materials vom in Kassel Dr.-Ing. W. Zinn, Dipl.-Ing. M. Lebsanft Sitzung des Landesverbands Hessen des DVS am im Industriepark Höchst Dr.-Ing. W. Zinn DGM-Fortbildungspraktikum Mechanische Oberflächenbehandlung vom am KIT in Karlsruhe Dr.-Ing. K. Timmermann DVM-Arbeitskreissitzung Thermo-mechanische Ermüdung am bei Siemens in Mühlheim/Ruhr Dipl.-Ing. M. Lebsanft DGM-Fortbildungspraktikum Bauteilschädigung durch Korrosion vom in Köln Dr.-Ing. K. Timmermann DVS-Vortragsreihe des Bezirksverbandes Kassel am in Kassel Prof. Dr. Stefan Böhm: Fügen artfremder Werkstoffe mittels Magnetpulsfügen Dr.-Ing. W. Zinn Forschungsaufenthalte Herr Dipl.-Ing. K. Tolstikhin und Herr Dipl.- Ing. A. Liehr führten im Zeitraum von tiefenaufgelöste Eigenspannungsmessungen am HASYLAB (Speicherring DORIS III) in Hamburg durch.

19 19 Herr Dipl.-Ing. M. Lebsanft und Herr Dipl.-Ing. A. Liehr führten im Zeitraum vom 04. bis zum Eigenspannungsmessungen an themo-mechanisch umgeformten Bauteilen an der Forschungsneutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) in Garching durch. Vorträge W. Zinn Verfahren zur Eigenspannungsbestimmung AWT-Härterei-Kreis Suhl, 13. Werkstofftechnisches Seminar, Rohr, Suhl, W. Zinn Mechanische Oberflächenbehandlung AWT Härterei-Kreis-Ruhr; Arbeitskreis Wärmebehandlung und Werkstofftechnik in NRW, Hagen, A. Ellermann Residual stress development in heat treated steel bars due to straightening processes 6 th international Quenching and Control of Distortion Conference, Chicago, IL, USA, A. Nau, W. Zinn, B. Scholtes, G. Feldmann, J. Nobre An almost user-independent evaluation formalism to determine arbitrary residual stress depth distributions with the hole-drilling method 9 th International Conference of Residual Stresses (ICRS 9), Garmisch-Partenkirchen, DE, A. Liehr, K. Tolstikhin, Th. Manns, B. Scholtes Determination of steep residual stress gradients by different angle-dispersive X-ray diffraction methods 9 th International Conference of Residual Stresses (ICRS 9), Garmisch-Partenkirchen, DE, B. Scholtes Über innere Spannungen und ihre Wirkung Ehrenkolloquium Ulrich Martin, TU Bergakademie Freiberg, M. Lebsanft, A. Grüning, A. Liehr, J. Rebelo Kornmeier, W. Zinn, B. Scholtes Residual Stresses in Flange Shafts Produced by Thermo-Mechanical Metal Forming Operations 1 st International Conference on Thermo-Mechanically Graded Materials, Kassel, DE,

20 20 A. Cherif, W. Zinn, B. Scholtes Consecutive and Simultaneous Coupling of Thermal and Deep Rolling Surface Treatments 1 st International Conference on Thermo-Mechanically Graded Materials, Kassel, DE, K. Timmermann Auswirkungen von mechanischen Oberflächenbehandlungen bei korrosiver Beanspruchung DGM Fortbildungspraktikum Mechanische Oberflächenbehandlung, 12 bis am KIT in Karlsruhe K. Timmermann Auswirkungen von mechanischen Oberflächenbehandlungen bei korrosiver Beanspruchung DGM Fortbildungspraktikum Bauteilschädigung durch Korrosion, bis in Köln Veröffentlichungen K. Anten, M. Lebsanft, M. Krauß, U. Noster, B. Scholtes Einfluss von Randschichtzustand und Haltezeit auf die thermische Ermüdung der Magnesiumbasislegierung AZ31 Materialwissenschaft und Werkstofftechnik 43 (2012) 12, A. Liehr, T. Manns, W. Zinn, B. Scholtes Real space residual stress determination using beam limiting masks and the X-ray camera MAXIM HASYLAB Annual Reports 2012 A. Nau, B. Scholtes Experimental and Numerical Strategies to Consider Hole Eccentricity for Residual Stress Measurement with the Hole Drilling Method. Materials Testing 54 (2012) 5, A. Ellermann, B. Scholtes: Residual stress states as a result of bending and straightening processes of steels in different heat treatment conditions International Journal of Materials Research 103 (2012), 57-65

21 21 Th. Manns, B. Scholtes Diffraction Residual Stress Analysis in Technical Components - Status and Prospects Thin Solid Films 530 (2012), I. Nikitin, B. Scholtes Deep rolling of austenitic steel AISI 304 at different temperatures near surface microstructures and fatigue HTM J. Heat Treatm. Mat. 67 (2012) 3, A. Nau, B. Scholtes Evaluation of the High-Speed-Drilling Technique for the Incremental Hole-Drilling Method Experimental Mechanics (2013) 53, M. Lebsanft, A. Grüning, A. Liehr, J. Rebelo Kornmeier, W. Zinn, B. Scholtes: Residual Stresses in Flange Shafts Produced by Thermo-Mechanical Metal Forming Operations In: Proceedings 1 st International Conference on Thermo-Mechanically Graded Materials, Kassel, Okt. 2012, H.-P. Heim, D. Biermann, J. Maier (Herausgeber), Verlag Wiss. Skripten, Auerbach (2012), A. Cherif, W. Zinn, B. Scholtes: Consecutive and Simultaneous Coupling of Thermal and Deep Rolling Treatments In: Proceedings 1 st International Conference on Thermo-Mechanically Graded Materials, Kassel, Okt. 2012, H.-P. Heim, D. Biermann, J. Maier (Herausgeber), Verlag Wiss. Skripten, Auerbach (2012), A. Nau, D. von Mirbach, B. Scholtes Improved Calibration Coefficients for the Hole-Drilling Method Considering the Influence of the Poisson Ratio Experimental Mechanics (2013) DOI /s Poster K. Timmernann CORROSION AND FATIGUE OF AL-ALLOYS AA359.0 AND AA6060 IN DIFFERENT SURFACE TREATMENT STATES 9 th International Conference of Residual Stresses (ICRS 9), , Garmisch-Partenkirchen

22 22 Neue Geräte Prüftruhe Typ VSN 450, Hersteller: Heraeus Vötsch Die Anlage bietet mit einem Kammervolumen von 450 l und einer Befeuchtungsleistung von 0,75 kw sowohl die Möglichkeit Salzsprühnebeltests nach DIN als auch Kondenswassertests nach DIN und DIN durchzuführen. Als mögliche Temperaturen können bis zu 55 C bzw. 70 C Wassertemperatur eingestellt werden. Durch ihren Aufbau ermöglicht die Anlage neben Prüfungen in einer gesättigten Prüfraumluft auch Prüfungen mit übersättigter Prüfraumluft. Oberflächenrauheitsprüfgerät Surftest SJ 210 Das Surftest SJ 210 der Firma Mitutoyo ermöglicht die Erfassung von R-Profilen, DF-Profilen und R-Motif. Die Kennwertberechnung erfolgt gemäß DIN EN ISO, VDA, ANSI, JIS oder nach bedienerspezifischen Bedingungen. Zusätzlich zu den berechneten Kennwerten könne Messprofil, Materialanteil BAC-Kurve sowie ADC-Kurve dem Bediener grafisch angezeigt werden. Die ermittelten Messergebnisse und Auswertungen können in mobilen Speichermedien abgelegt werden.

23 23 Neue Geräte Diffraktometer für Spannungs-, Textur- und Phasenanalyse, Empyrean der Fa. PANalytical. Die Röntgenröhre lässt sich ohne Nachjustage von Strich auf Punktfokus drehen. Für den Strichfokus stehen variable, motorisierte Primär- und Sekundärblendensysteme sowie ein Röntgenspiegel zur Verfügung. Für den Betrieb im Punktfokus ist primärseitig eine Doppelspaltblende, eine Polykapillare sowie eine 300 µm Monokapillare vorhanden. Diese Optiken können ebenfalls ohne Nachjustage gewechselt werden. Der 2D-Detektor hat im sensitiven Fenster mit einer Abmessung von 14 x 14 mm² jeweils eine Auflösung von 256 x 256 Pixeln. Die Probe darf ein Gewicht von 500 g und Abmessungen von ca. 50 x 50 x 12 mm³ nicht überschreiten. Die ¼-Kreis- Eulerwiege ist in X-, Y- und Z-Richtung motorisiert verfahrbar. Die Achse ϕ ermöglicht eine Drehung der Probe um 360.

24 24 Promotion Erfolgreich promoviert haben: Dr.-Ing. Thomas Stange: Positionsgenaue Herstellung einer Fügeverbindung aus Stahl- und Sphärogussvierkanthohlprofilen Dr.-Ing. Arne Ellermann: Der Bauschingereffekt bei vergüteten, bainitischen und normalisierten Zuständen der Stähle 42CrMoS4 und 100Cr Diplom- / Master- /Bachelorarbeiten Diplom II Timo Klenke: Ursachenanalyse zu erhöhtem Richtausschuss der spezifischen Antriebswelle 1 Index T des DG250 Direkt-Schalt-Getriebes Oliver Warnke: Werkstofftechnische Optimierung der Saugrohre für den Dosiervorgang im Vacural- Druckguss Chris Ruppenthal: Analyse der Korrelation zwischen der Gefügestruktur des Ausgangsgefüges und der Verzugscharakteristik beim Einsatzhärten Django Baunack: Untersuchung des Einflusses von Bearbeitungsparametern im Drehprozess auf die Eigenspannungsausbildung am niedrig legierten Stahl 51CrV4 Diplom I Sead Pajko: Untersuchung der Wechselwirkung der Anwendungsreihenfolge von mechanischen Oberflächenverfestigungsverfahren an Ti6246 auf die Eigenspannungsverläufe und die Randschichtverfestigung

25 25 Sören Dierks: Einfluss von Trennoperationen zur Probenherstellung auf das Eigenspannungsprofil von Fahrwerksbauteilen Ramazan Albayrak: Charakterisierung und Optimierung der Funktion von neuartigen Dieselpartikelfiltern mit integrierter SCR-Funktion Marc Ovenhausen: Darstellung des lokalen Squeeze-Prozesses im Aluminiumdruckguss und Klassifizierung der einflussnehmenden Prozessparameter Dirk Löwer: Statistische Auswertung von röntgenographischen Eigenspannungsmessungen an Antriebsverzahnungen Vitali Laier: Integration des Festwalzprozesses in die Wärmebehandlung am Beispiel von glatten Proben aus C45E in unterschiedlichen Wärmebehandlungszuständen Nadja Lieder: Analyse und Optimierung der qualitäts- und produktivitätskritischen Arbeitsfolge Laufverzahnungshohnen bei der Fertigung des Direktschaltgetriebes DQ 200 unter Berücksichtigung der eingesetzten Werkstoffe, Geometrien und relevanten Fertigungsverfahren Christian Walden: Die Berechnung des Wärmespannungsindex von konventionellen Warmarbeitsstählen (X37CrMoV5-1) und Sonderlegierungen sowie die Oberflächenanalyse einer Druckgießform zur Beurteilung der Temperaturwechselbeständigkeit Tomasz Stocki: Werkzeugkühlung im Druckgussprozess Konstrruktion und Auslegung verschiedener Formkühleinsätze Matthias Denk: Chemikalien- und Spannungsrissbeständigkeit transparenter Thermoplaste für medizinische zweiteilige Konnektoren unter dem Einfluss des Fügens

26 26 Andreas Axt: Inbetriebnahme eines Röntgendiffraktometers und Einfluss von Werkstoffkonzept, Halbzeug und Bauteilfertigungsprozessen auf das Eigenspannungsprofil von Fahrwerkbauteilen Marc Adam: Ermittlung von Parametern und Eigenschaften des Formsprühprozesses im Leichtmetall-Druckguss Sergej Knjasev: Eigenspannungs- und Mikrostrukturänderungen beim Biegerichten einsatzgehärteter Voll- und Hohlwellen Sergej Sajgin: Untersuchungen zur Eigenspannungsausbildung an thermo-mechanisch umgeformten Flanschwellen - Ausbildung von Abschreckeigenspannungen Juri Schilling: Untersuchung der Makrorissausbreitung an der Magnesium-Leichtbaulegierung AZ31 in Abhängigkeit der Textur Master Kasim Sener: Qualifizierung und Optimierung wichtiger Verfahrensparameter des FHT-Verfahrens zur Generierung von maßgeschneiderten Bauteileigenschaften (Tailored Properties) von PHS.Bauteilen in der Rohkarosserie Samuel Murray: Eigenschaften von Versagenskriterien unter Beachtung der LEBM und der EPBM (Wirtschaftsingenieurwesen) Bachelor Thora Falkenreck: Betrachtung der Eignung von schweißbedingten Wärmebehandlungen an Schweißnähten in Blast-beanspruchten Bereichen Svea Rieping: Charakterisierung des Eigenspannungszustands und der Mikrostruktur einsatzgehärteter Wellen nach dem Biegerichten

27 27 Studien- / Semesterarbeiten Ramazan Albayrak: Herstellung von neuartigen keramischen Dieselpartikelfiltern mit integrierter SCR- Funktion durch Extrusion Marc Ovenhausen: Ermittlung von Eigenspannungszuständen in metallischen Hohlzylindern mithilfe des Ausbohrverfahrens Kathrin Saul: Potenzial lufthärtender Stähle im Getriebebau Bilal Güler: Gefüge- und Randschichtcharakterisierung am Werkzeugstahl X38CrMoV5-1 Timo Flohr: Untersuchungen zum korrosiven Verhalten der Al-Knetlegierung AlMgSi0,5 mit kugelgestrahlter Randschicht im Dauerschwingversuch Helene Wintersperger: In-situ Gefügeuntersuchung zur Charakterisierung der Zwillingsbildung bei der zyklischen Verformung der Magnesiumknetlegierung AZ31 Thorsten Sußebach: Eigenspannungsentwicklung an Zugproben Christoph Gottschlich: Entwicklung eines Praktikumsversuchs für das Dilatometer Fabian Kuhn: Effektive Trennstoffanwendung und -analyse für den Leichtmetall-Druckguss Andreas Axt: Untersuchung der Eigenspannungsstabilität bei großen Lastwechselzahlen von kugelgestrahlten Schwingproben aus C45E

28 28 Internationale Kooperationen Kooperation im Bereich Forschung und Lehre Die Möglichkeiten der Kooperation mit Universitäten in Linköping (Schweden), Coimbra (Portugal) sowie der ENSAM in Frankreich werden in beiden Richtungen seit Jahren intensiv genutzt. In Anspruch genommen wurden ebenfalls die Austauschmöglichkeiten mit der TU Wien (Osterreich) und der Ondokuz Mayis University in Samsun (Türkei). Seit längerer Zeit besteht zudem die Möglichkeit, die Abschlussarbeit (Diplom-, Bachelor- oder Masterarbeit) während eines Auslandssemesters in Shanghai (China) anzufertigen. Studierendenaustausch Patrick Diener, Universität Kassel, von bis an der TU Wien (ERASMUS-Programm) Goulven Fourdan, ENSAM Paris (Frankreich), von bis an der Universität Kassel, ERASMUS-Programm Michl Lampartner, Universität Kassel, von bis an der Linköping University (Schweden), ERASMUS-Programm Martin Kahlmeyer, Universität Kassel, von bis an der Linköping University (Schweden), ERASMUS-Programm Svea Rieping, Universität Kassel, von bis an der Linköping University (Schweden), ERASMUS-Programm Björn Smith, Universität Kassel, von bis an der ENSAM Aix en Provence (Frankreich), ERASMUS-Programm Daniel Tschöpe, Universität Kassel, von bis an der Linköping University (Schweden), ERASMUS-Programm

29 29 Lehrveranstaltungen Sommersemester 2012 Einführung in die Projektarbeit: Bau und Erprobung eines Metall-Flugzeuges (Prof. Dr.-Ing. B. Scholtes, Dr.-Ing. W. Zinn, Dr.-Ing. K. Timmermann) Festigkeit und Versagen von Konstruktionswerkstoffen (Prof. Dr.-Ing. B. Scholtes) Gießen von Leichtmetallen (Dr.-Ing. R. Herzog) Schweißtechnik I (Dr.-Ing. W. Zinn) Schwingfestigkeit und Randschichtoptimierung (Prof. Dr.-Ing. B. Scholtes) Sinterwerkstoffe (Prof. Dr.-Ing. H. Tietz) Fortgeschrittenenpraktikum Maschinenbau: Werkstoffanalyse mit Röntgenstrahlen (Prof. Dr.-Ing. B. Scholtes) Beitrag zur Ringvorlesung Einführung in die Nanostrukturwissenschaften (Prof. Dr.-Ing. B. Scholtes) Wintersemester 2012/2013 Gefüge und Eigenschaften metallischer Werkstoffe (Prof. Dr.-Ing. B. Scholtes) Schweißtechnik II (Dr.-Ing. W. Zinn) Werkstoffanalytik mit Röntgenstrahlen (Prof. Dr.-Ing. B. Scholtes, Dr.-Ing. W. Zinn) Metallische Leichtbauwerkstoffe (Dr.-Ing. U. Noster) Praktikum Werkstofftechnik (gemeinsam mit den Fachgebieten Kunststofftechnik und Qualität und Zuverlässigkeit)

30 30 Seminar für Werkstofftechnik Sommersemester 2012 Wandlungsfähigkeit in der Kunststoffverarbeitung Montag, , Herr C. Hasse, Institut für Werkstofftechnik - Kunststofftechnik, Universität Kassel Lokale Beanspruchung im Zahnkontakt Montag, , Herr R. Weber, Robert Bosch GmbH, Stuttgart Bionische Faserverbundwerkstoffe Montag, , Prof. Dr.-Ing. J. Müssig, Intsitut für Bionik Biologische Werkstoffe, Hochschule Bremen Echtzeiteinblicke in Kurzzeitwärmebehandlungsprozesse mit Beugungsmethoden Montag, , Dr.-Ing. J. Gibmeier, Institut für Angewandte Materialien, Karlsruhe Wintersemsemester 2012/2013 Messung der Oberflächenenergie und Oberflächenenergieverteilung von Feststoffen mit Inverser Gaschromatographie Montag, , Herr T. Schmid, Surface Measurement Systems (SMS), Nürnberg Qualitätsüberwachung und Prozessregelung beim Spritzgiessen Sensorik und Systemtechnik Montag, , Herr Dipl.-Ing. D. Cordes und Dipl.-Ing. J. Kromholz, Kistler GmbH, Seelze Die Innenmischer-Technologie - Ein innovatives Verfahren zur Herstellung von (Natur-)Faserverbundwerkstoffen Montag, , Herr Dipl.-Ing. Kasten Fischer, HF Mixing Group der Harburg- Freudenberger Maschinenbau GmbH Gefügedesign nichtrostender Werkzeugstähle Montag, , Prof. Dr.-Ing. W. Theisen, Lehrstuhl Werkstofftechnik an der Ruhr-Universität Bochum

31 31 Risswachstum in gealterten Gasturbinenschaufeln Montag, , Dipl.-Ing. F. Kuhn, Institut für Werkstofftechnik, Kassel Zerstörungsfreie Prüfung in der Werkstofftechnik am Beispiel der aktiven Thermographie, Ultraschallprüfung und elektrischen Widerstandsmessung Montag, , Dipl.-Ing. N. Sievers, Lehrstuhl für Werkstofftechnologie, Technische Universität Dortmund Materialanalyse am REM mittels Röntgenspektroskopie Montag, , Herr Dr. Procop, IFG-Institute for Scientific Instruments, Berlin ARAMIS - Optisches Korrelationsverfahren Montag, , Dipl.-Ing. D. von Mirbach, Leiter der Abteilung Materialprüfungsanstalt Universität Stuttgart, Abteilung Beanspruchungsanalysen, Stuttgart Neue Mitarbeiter Rauno Schmidt Seit Juni 2012 freuen wir uns, Herrn Schmidt als neuen Mitarbeiter im Bereich mechanische Konstruktion und Werkstoffprüfung begrüßen zu können. Nach Berufs- und Technikerausbildung war Herr Schmidt zuletzt im Bereich Werkstatt und Montage in einem mittelständischen Unternehmens tätig. Stephen Krella Seit Februar 2013 freuen wir uns, Herrn Krella als neuen Mitarbeiter in unserer Metallographie begrüßen zu können. Nach Berufs- und Technikerausbildung war Herr Krella zuletzt als Leiter des Metallographie- und Werkstoffprüflabors eines mittelständischen Unternehmens tätig.

32 32 Ehemalige Mitarbeiter Herr Dr.-Ing. Arne Ellermann hat das Institut am verlassen und eine Anstellung bei der Firma Putzmeister angenommen. Nach mehr als 25-jähriger Tätigkeit am IfW wurde Herr Manfred Rehbaum Ende Juli in den wohlverdienten Ruhestand entlassen. Während seiner langen Tätigkeit hat er zum Gelingen zahlreicher wissenschaftlicher Arbeiten beigetragen und unzählig viele Studenten in die Geheimnisse der metallographischen Analyse und Werkstoffprüfung eingeführt. Für seine jederzeit freundliche und zuvorkommende Art sei an dieser Stelle nochmals herzlichst gedankt. Er hinterlässt nicht nur eine große Lücke im Fachgebiet Metallische Werkstoffe, sondern auch im gesamten Institut. Das gesamte Fachgebiet Metallische Werkstoffe wünscht Herrn Rehbaum einen angenehmen und abwechslungsreichen (Un-) Ruhestand.