Methoden zur Kennwertermittlung für Blechwerkstoffe

Blechwerkstoffe mit und ohne ausgeprägter Streckgrenze wurden im Zugversuch mit Temperaturmessung untersucht. Dies betrifft sowohl Stahl- als auch Aluminiumwerkstoffe.

In die für die Untersuchungen zur Verfügung stehende Werkstoffprüfmaschine RKM100 wurde ein Messaufbau zur Temperaturmessung integriert. So ist es möglich, den Fließbeginn über eine zusätzlich zur Verfügung stehende Messgröße physikalisch objektiv zu bestimmen. Die Untersuchungen zum E-Modul erfolgten unter Variation der Ziehgeschwindigkeit, die sich nicht signifikant auf die Bestimmung des E-Moduls auswirkt. Von Bedeutung ist die Wahl eines leistungsfähigen mathematischen Verfahrens zur Bestimmung des E-Moduls aus den Daten des Zugversuches. Erweitert wurden diese Arbeiten um Untersuchungen zum Einfluss von Vordehnungen und Wärmebehandlungen auf den E-Modul und den Fließbeginn. In Abhängigkeit von der Vordehnung und der Temperatur ergeben sich unterschiedliche Auswirkungen auf den E-Modul. Der E-Modul nimmt mit zunehmenden Umformgrad ab. Eine generelle Anhebung des E-Moduls bei unterschiedlichen Wärmebehandlungstemperaturen ist zuerkennen .

Die Abhängigkeit des Fließbeginns von der Vordehnung ist deutlich ablesbar. Basis jeder Fließkurvenbestimmung bzw. –approximation sollte die wahre Spannung bezogen auf die plastische Dehnung sein. Die Auswertungen der Temperaturmessung beim Zugversuch zeigen große Unterschiede im Fließbeginn besonders bei höherfesten Werkstoffen, die nicht mehr zu vernachlässigen sind. Bei einer Aufbereitung der Daten für die Simulation legt der Fließbeginn die Größe der Anfangsortkurve fest. Der Unterschied im Fließbeginn sollte deshalb bei der Ermittlung der Fließortkurve Beachtung finden. Andere Verfahren zur Bestimmung des Fließbeginns sind mit relativen Unsicherheiten behaftet.

Der geschichtete Zylinderstauchversuch liefert für die Bestimmung von Fließkurven für höhere Umformgrade akzeptable Ergebnisse. Bei der Approximation der Fließkurve sind die Ergebnisse stark von gewählten Approximationsansatz und der daraus resultierenden Extrapolation abhängig. Eine Bestimmung des Fließbeginns mit Temperaturmessung ist wichtig bei Werkstoffen mit hoher Anfangsfließspannung. Bei der Kennwertermittlung für Blechwerkstoffe wurden die Methoden aufgezeigt, die besonders bei höherfesten Werkstoffen zur Parameterbestimmung anzuwenden sind und auf die Besonderheiten hingewiesen.