Einfluss der Schnittkante auf die Umformbarkeit von Stahl

Projektträger: ReCIMP
Projektnummer: TE 508/56-1
Ansprechpartner: Christian Löbbe M. Sc.

Die Empfindlichkeit hochfester Stahlgüten für das Versagen an der Schnittkante ist ein kritisches Problem für die Automobilindustrie.

Das Problem wird durch die Tatsache verschärft, dass dieses Versagen mit herkömmlichen Methoden nicht vorhergesagt werden kann. Zur Untersuchung der Kantenumformbarkeit unter verschiedenen Kantenpräparationsbedingungen wird das Lochaufweitungsverhältnis λ (Hole Expansion Ratio, HER) verwendet. Dies ist ein Maß für die technische Dehnung, welches durch den ISO 16630 Lochaufweitungsversuch (Hole Expansion Test, HET, vgl. Bild a) bestimmt wird. Im Vergleich geschnittener Kanten liefert ein Schnittspalt von 15 % die besten HER-Werte. Die bei der Schneidoperation induzierte Dehnung spielt eine Schlüsselrolle für die nachfolgend reduzierte Umformbarkeit. Diese Dehnung wird aus Härtemessungen der Schnittkante nach z. B. Levy oder Tabor berechnet. Im Anschluss werden die Werte in Umformsimulationen auf die Kante der Platine abgebildet. Dadurch wird eine sehr genaue Vorhersage des Kantenversagens ermöglicht (vgl. Bild b). Es wurde festgestellt, dass die HET Ergebnisse sehr sensitiv gegenüber den verwendeten Prüfgeräten und -bedingungen sind (vgl. Bild c-d).

a) Schema des ISO HET, b) Genauigkeit numerischer Simulationen, c-d) Einfluss der Prüfbedingungen und -geräte