Maß- und Formänderungen infolge von Wärmebehandlung von Stählen

Оглавление

Karl Heeß. Maß- und Formänderungen infolge von Wärmebehandlung von Stählen

Inhalt

Geleitwort zur 6. Ausgabe

Geleitwort zur 5. Ausgabe

Geleitwort zur 4. Auflage

Geleitwort zur 3. Auflage

Geleitwort zur 2. Auflage

Geleitwort zur 1. Auflage

Vorwort zur 6. Auflage

Vorwort zur 5. Auflage

Vorwort zur 4. Auflage

Vorwort zur 3. Auflage

Vorwort zur 2. Auflage

Vorwort zur 1. Auflage

Bildnachweis

1 Grundlagen

1.1 Definitionen

1.2 Entstehung von Maß- und Formänderungen1

1.2.1 Volumenänderungen

1.2.1.1 Volumenänderungen durch Umwandlungen

1.2.1.2 Volumenänderungen durch Ausscheidungen

1.2.2 Verformungen

1.2.2.1 Plastische Deformationen durch Streckgrenzenüberschreitung

1.2.2.2 Plastische Deformationen durch Umwandlungsplastizität

1.2.2.3 Plastische Deformationen durch Kriechen

1.2.2.4 Relevanz der Mechanismen

1.3 Systematik der unvermeidbaren Maß- und Formänderungen1

1.3.1 Volumenänderungen durch Umwandlung

1.3.2 Maß- und Formänderungen durch thermische Spannungen

1.3.2.1 Spannungsentwicklung und Eigenspannungszustand

1.3.2.2 Maß- und Formänderungen

1.3.2.3 Einfluss der Biot-Zahl auf die Maßänderungen

1.3.2.4 Einfluss der plastischen Dehnungen auf Maß- und Formänderungen

1.3.3 Maß- und Formänderungen durch Überlagerung von thermischen Spannungen und Umwandlungen

1.4 Vermeidbare Maß- und Formänderungen – Verzugspotenzial1

1.5 Methode Distortion Engineering1

1.6 Maß- und Formänderungen bei ausgewählten Wärmebehandlungsverfahren

1.6.1 Durchhärten

1.6.2 Anlassen

1.6.3 Randschichthärten

1.6.4 Einsatzhärten

1.6.5 Nitrieren und Nitrocarburieren

1.6.6 Glühen

Definitionen nachDIN17014:

1.6.6.1 Spannungsarmglühen

1.6.6.2 Normalglühen

1.7 Maß- und Formänderungen – Ursachen aus der Prozesskette

1.7.1 Grundlegende Einflussgrößen aus der Prozesskette

1.7.2 Messen und Bewerten von Maß- und Formänderungen

1.7.3 Ursachen aus der Prozesskette – Beispiele

1.7.3.1 Einfluss von Bohrungen auf die Unrundheit von einsatzgehärteten Zahnrädern

Problem:

Ursache:

Kompensationsmöglichkeit:

1.7.3.2 Einfluss der Konstruktion auf die Formänderung von Zahnradbohrungen

Problem:

Ursache:

Kompensationsmöglichkeit:

1.7.3.3 Einfluss der Härtbarkeit auf die Maßänderungen von einsatzgehärteten Zahnrädern

Problem:

Ursache:

Kompensationsmöglichkeit:

1.7.3.4 Einfluss der Kaltumformung auf die Maß- und Formänderungen von einsatzgehärteten Wellen

Problem:

Ursache:

Kompensationsmöglichkeit:

1.7.3.5 Einfluss der Kalt-/Warmumformung auf die Maß- und Formänderungen von einsatzgehärteten Schiebemuffen

Problem:

Ursache:

Kompensationsmöglichkeit:

1.7.3.6 Einfluss der Härtbarkeit und Vorwärmebehandlung auf die Maß- und Formänderungen von einsatzgehärteten Tellerrädern

Problem:

Ursache:

Kompensationsmöglichkeit:

1.7.3.7 Anisotrope Maßänderung durch unterschiedliche Umformung beim Härten von karbidreichen Werkzeugstählen

Problem:

Ursache:

Kompensationsmöglichkeit:

1.7.3.8 Einfluss des Faserverlaufs auf die Formänderung von gelochten, einsatzgehärteten Scheiben

Problem:

Ursache:

Kompensationsmöglichkeit:

1.7.3.9 Einfluss des Spannens in der Weichbearbeitung auf Maß- und Formänderungen von Wälzlagerringen

Problem:

Ursache:

Kompensationsmöglichkeit:

1.7.3.10 Einfluss der Streuung in der Weichbearbeitung

Problem:

Ursache:

Kompensationsmöglichkeit:

1.7.3.11 Einfluss der Chargierung auf Formänderungen von Wälzlagerringen

Problem:

Ursache:

Kompensationsmöglichkeit:

1.7.3.12 Einfluss des Abschreckprozesses auf Formänderungen von Wälzlagerringen

Problem:

Ursache:

Kompensationsmöglichkeit:

1.7.3.13 Einfluss des Abschreckprozesses/der Ölbadströmung auf Formänderungen von Pkw-Getriebewellen

Problem:

Ursache:

Kompensationsmöglichkeit:

1.8 Verzugsprobekörper

2 Berechnung von Maß- und Formänderungen

2.1 Allgemeines zur Berechnung

2.2 Eingabedaten

2.2.1 Geometrie

2.2.2 Wärmebehandlung

2.2.3 Werkstoff

2.3 Berechnungsgrundlagen

2.3.1 Temperaturberechnung

2.3.2 Umwandlungsberechnung

2.3.3 Deformations- und Spannungsberechnung

2.3.4 Anlassen

2.4 Berechnungsergebnisse

2.5 Beispiele

2.6 Aktuelle Entwicklungen

3 Literatur zum Grundlagen- und Berechnungsteil. 3.1 Literatur zu den Grundlagen

3.2 Literatur zur Berechnung von Maß- und Formänderungen

4 Beispielsammlung

4.1 Anleitung zum Gebrauch

4.2 Schlagwortverzeichnis

4.3 Einteilung der Literatur entsprechend Wärmebehandlungsverfahren und Geometrie

4.4 Ausgearbeitete Beispiele

4.5 Literaturverzeichnis „Ausgearbeitete Beispiele“

4.6 Literaturverzeichnis „Nicht ausgearbeitete Beispiele“

5 Fazit und Ausblick

6 Aktuelle und ehemalige Autoren

Fußnoten. 1.2 Entstehung von Maß- und Formänderungen

1.3 Systematik der unvermeidbaren Maß- und Formänderungen

1.4 Vermeidbare Maß- und Formänderungen – Verzugspotenzial

1.5 Methode Distortion Engineering

Отрывок из книги

In die 6. Auflage der Monographie „Maß- und Formänderungen infolge Wärmebehandlung von Stählen – Ursachen von der Konstruktion bis zum Endprodukt“ sind neue Erkenntnisse von insgesamt 10 weiteren internationalen Tagungen und 72 neuen Veröffentlichungen, die seit dem Erscheinen der 5. Auflage im Jahre 2016 stattgefunden haben bzw. erschienen sind, eingeflossen. Durch das fleißige Recherchieren der Mitarbeiter des AWT-Fachausschusses 15 „Maß- und Formänderung“ unter der Leitung von Gunther Schmitt von der ALD Vacuum Technologies GmbH konnte auf diese Weise die 6. Auflage aufbauend auf der 5. Auflage ergänzt, erweitert und verbessert werden.

Die große Anzahl von Tagungen und Veröffentlichungen, die sich mit dem Thema Maß- und Formänderungen auseinandersetzen, zeigt deutlich, wie wichtig das Verständnis für diese nicht vermeidbaren Effekte in der gesamten Fertigungskette von der Stahlerzeugung über die anschließende Weichbearbeitung und Wärmebehandlung und der abschließenden Hartbearbeitung der entsprechenden Bauteile von der Fachwelt eingeschätzt wird. Allein durch die Reduzierung von Maß- und Formänderungen können z.B. bei der Einsatzhärtung die Einsatzhärtungstiefen deutlich geringer festgelegt und damit die Aufkohlungsdauern beträchtlich verkürzt werden. Insgesamt können Bauteile so wirtschaftlicher produziert, preiswerter angeboten und die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen sichergestellt werden. Unsere zahlreichen Lohn- und Betriebshärtereien können von dieser Entwicklung sicherlich profitieren.

.....

Andererseits können Lastspannungen zu Maß- und Formänderungen führen. Hier sei bspw. der Einsatz von Abschreckfixturen genannt, die zur gezielten Erzeugung von Richtkräften beim Abschrecken von bestimmten Bauteilgruppen wie bspw. Synchronringen, Schiebemuffen, Kupplungskörpern und Tellerrädern, eingesetzt werden /Hee99/. Aber auch durch Verspannen einer Gruppe von Führungsleisten werden Lastspannungen erzeugt, die die Einzelteile eines solchen Pakets in Form halten /Hub92/.

Nicht vergessen werden darf, dass das Eigengewicht des Bauteils als Lastspannung wirkt. Speziell für dünnwandige Teile können hier bei mangelnder mechanischer Unterstützung oder aber in Kombination mit Reibung zwischen Bauteil und Auflage, besonders bei mehrlagiger Chargierung, Lastspannungen in kritischer Höhe entstehen.

.....