Inverse Prozessauslegung der prozessintegrierten Wärmebehandlung von Großschmiedebauteilen mittels Luft-Wasser-Spraykühlung

Der Einsatz einer Luft-Wasser-Spraykühlung zur prozessintegrierten Wärmebehandlung von großen Schmiedebauteilen bietet große Potentiale für die Anwendung von massivem Leichtbau unter Einsparung von Prozessenergie. Aufgrund großer Bauteilmassen ergeben sich Herausforderungen, für die in dieser Arbeit Lösungen erarbeitet wurden. Unter anderem wurde ein abkühlratenabhängiges Gefügeumwandlungsmodell entwickelt, das in der Lage ist, die bainitische Umwandlung über einen weiten Bereich an Abkühlraten, der für große Bauteilmassen während des Abschreckens charakteristisch ist, vorherzusagen. Zudem konnte durch einen neuen Ansatz die Tatsache berücksichtigt werden, dass der infolge von mehrstufigen Abkühlprozessen zu unterschiedlichen Zeitpunkten gebildete Primär- und Sekundärmartensit bei verschiedenen Temperaturen und für verschiedene Dauern angelassen wird. Da die Wärmeströme in den großen Bauteilen mit ihren sehr unterschiedlich abkühlenden Bauteilbereichen nur eingeschränkt vorhersehbar sind, wurde ein Verfahren zur inversen Prozessauslegung der prozessintegrierten Wärmebehandlung entwickelt und validiert.