Austausch. Wissen. Technik - AWT-Info / HTM 02-2020 - De Gruyter
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Interview
AWT-Info / HTM 02-2020
Neuigkeiten HK 2020
Neues Seminar Bauteilreinigung
A6 Editorial
A7 Neuigkeiten HK 2020
A8 AWT-Seminare
A10 Aktuelle Termine
A11 Internationale Events
A12 Dörrenberg StudienAWARD 2020
A13 Mitgliedernews
Dörrenberg StudienAWARD 2020
A14 Arbeitsblatt Forschung
A17 Mitgliedsantrag
Austausch. Wissen. Technik.
Editorial
AWT-Info / HTM 02-2020
Der neue HK 2020
Werkstoffe – Prozesse – Produkte
Sehr geehrte Freundinnen und Freunde,
sehr geehrte Mitglieder der AWT,
die aktuellen Forderungen nach nachhaltiger Produktion und Die Mitglieder des FA 1 haben bei ihren Sitzungen
Effizienz stellen derzeit für die mittelständische Industrie die folgenden Themenschwerpunkte festgelegt:
unseres Landes, auch für viele Firmenmitglieder der AWT, eine • Ressourcen, Nachhaltigkeit
große Herausforderung dar. Die AWT als technisch-wissen- • Wasserstofftechnologie
schaftliche Vereinigung der Industriellen Gemeinschaftsfor- • Brennstoffzelle
schung muss nicht nur diese Herausforderungen in die Arbeit • Additive Fertigung
ihrer Fachgremien aufnehmen, sondern sollte darüber hinaus • Digitalisierung (Künstliche Intelligenz (KI), Werkstoff- und
die neuesten Entwicklungen in der Werkstofftechnik und die Prozessdaten, Digitale Zwillinge)
zunehmende Bedeutung der Künstlichen Intelligenz mit in ihre • Medizintechnik
Arbeitsgebiete integrieren. • Erweiterung der klassischen AWT-Werkstoffauswahl
(NE- bzw. nichtmetallische Werkstoffe, Multiverbund-
Auf der letzten AWT-Mitgliederversammlung im Oktober Werkstoffe, Smart Materials)
wurde deshalb der Fachausschuss „Trendscouting“ ins Leben • Klimaziele / CO2-freie Wärmebehandlung
gerufen. Dieser hat seit der MV bereits zweimal getagt.
Auf der ersten Sitzung im Dezember wurde Herr Dr. Christian Der Fachausschuss Trendscouting wird sich bei seiner Metho-
Wuppermann von der LOI Thermprocess GmbH zum Obmann dik moderner Kreativstrategien bedienen. Um den fachüber-
des neuen Fachausschusses gewählt. Um die Wichtigkeit greifenden Austausch zu gewährleisten, gibt es Impulsvorträge
dieses Fachausschusses zu unterstreichen, hat der Vorstand von eingeladenen Gästen.
der AWT beschlossen, ihm im Ranking der Fachausschüsse
die Nummer 1 zuzuordnen. Auf dem Workshop der Fachausschussleiterinnen und Leiter
am 3. / 4. März in Würzburg wurden Verfahrensweisen diskutiert,
Die wichtigste Aufgabe des Fachausschusses ist es, fachüber- um den Transfer der im FA 1 verhandelten Themengebiete in
greifende Megatrends zu beobachten und eine Bewertung hin- die einzelnen Fachausschüsse zu gewährleisten. Das momen-
sichtlich der Aufgabenfelder der AWT durchzuführen und neue tan für die Fachausschüsse neu eingeführte Kommunikations-
Arbeitsgebiete zu erschließen. Maßgebliche Trends werden zur system Bitrix wird hierzu vielfältige Möglichkeiten bieten.
fachspezifischen Bearbeitung in die einzelnen Fachaus-
schüsse delegiert werden. Die Weiterentwicklung der Verfah- Der Vorstand der AWT wird zur zukünftigen inhaltlichen Aus-
ren für die Wärmebehandlung von Stählen stand bisher immer richtung der AWT Anfang Juli einen zusätzlichen Workshop
im Mittelpunkt der Arbeitsfelder der AWT. Dies wird sicherlich durchführen. Ziel wird es sein, Strategien für die Erschließung
auch ein Schwerpunkt bleiben. Mit den Werkstoffen der neuer Themengebiete für die AWT zu entwickeln und die orga-
Zukunft aber werden neue Themenfelder aufkommen, die auch nisatorischen Voraussetzungen zur Integration dieser Trends in
für die Arbeit der AWT-Fachausschüsse relevant sind und die Struktur der AWT zu schaffen.
sowohl zur Gründung neuer Fachausschüsse als auch zu einer
erweiterten Ausrichtung bestehender Fachausschüsse führen Die AWT wird auch in Zukunft das Bild einer lebendigen und
werden. zukunftsorientierten Forschungsgemeinschaft abbilden.
Mit einem herzlichen Glückauf!
Ihr
Winfried Gräfen
Vorsitzender der AWT
A6 AWT Info / HTM J. Heat Treatm. Mat. 75 (2020) 02
Interview
AWT-Info / HTM 02-2020
HK 2020
Werkstoffe – Prozesse – Produkte
materials – Processes – Products
20. – 22. Oktober 2020
Koelnmesse
Der HK der AWT ist der größte Branchentreff in der Werk- • Treffen mit der AWT-Community am Dienstagnachmittag am
stofftechnik in Europa, bisher mit speziellem Fokus des AWT-Stand ab 16:00 Uhr, danach findet um 17:00 Uhr die
Kongresses auf die Wärmebehandlungsverfahren. Der Veran- Mitgliederversammlung der AWT statt.
staltung in diesem Jahr wird ein neues, frisches Profil gegeben: • Mit dem Komplettstand ‚HK-Premium‘ wir den Ausstellern
Der wissenschaftliche Kongress wird thematisch erweitert und ein neues ‚Rundum-Sorglos-Paket‘ zur Verfügung gestellt.
es werden eingeladene Fachvorträge zu werkstoffkundlichen Inklusive Standbau, Möblierung, Reinigung, W-LAN;
Trends der Gegenwart präsentiert. Zusätzlich wird zeitgleich Parktickets und Eintrittskarten in die Messe.
eine ‚Praktikertagung HK‘ mit speziellem Fokus auf die indust-
rielle Praxis in der Härterei eingeführt. Der Name Härterei- Das fertige Programm der beiden Kongressveranstaltungen wird
Kongress wird zukünftig nicht mehr im Titel der Veranstaltung Mitte Mai auf der Homepage der Veranstaltung www.hk-awt.de
erscheinen. Die Veranstaltung heißt: und in der nächsten AWT-Info in der HTM Mitte Juni veröffent-
HK, Werkstoffe – Prozesse – Produkte licht werden. Auf der Webseite finden sich ebenfalls der aktuelle
Hallenplan der Ausstellung, ein ausführliches Ausstellerver-
Weitere Neuerungen für den HK 2020: zeichnis, der Online-Marktplatz mit den Angeboten und Produk-
• Der Kongress zieht um in die Messehalle. Es werden zwei Kon- ten der Aussteller. Der Ticketshop startet Ende Mai.
gresssäle per Cube-Solution in die Messehalle 4.1. eingezogen. Telefonische Auskünfte über die Buchung von Standplätzen
• Dienstag, 20. Oktober, erster Messetag, ‚Bonustag Messe‘, erteilt Frau Sonja Müller unter der Tel. Nr. +49 421 3972850.
Öffnungszeit: 13:00 bis 18:00 Uhr. Der Eintritt in die Messe ist
frei! Der ‚Bonustag Messe‘ ermöglicht sowohl die An- und Versäumen Sie nicht, sich über die Trends von Forschung und
Abreise als auch den kostenfreien Besuch der Messe am Praxis zu informieren, neue Kontakte zu knüpfen und die neues-
selben Tag. ten Produkte in der Fachausstellung zu besichtigen!
• Zweitätige kompakte Kongressveranstaltung am Mittwoch
und Donnerstag, 21. / 22. Oktober. Der wissenschaftliche Teil
wird simultan gedolmetscht (deutsch / englisch vice versa).
• Die ‚Praktikertagung HK‘ wird in deutscher Sprache abgehalten. www.hk-awt.de
Titelbild mit freundlicher Genehmigung von AICHELIN Holding GmbH
AWT Info / HTM J. Heat Treatm. Mat. 75 (2020) 02 A7
Editorial
AWT-Info / HTM 02-2020
AWT-Seminar Bremen am 17. / 18.
8. Juni
Juni2020
2020
Werkzeugwerkstoffe –- Auswahl, Wärmebehandlung und
Eigenschaften
Werkzeugwerkstoffe spielen eine zentrale Rolle in vielen Ferti-
gungsketten. Als Werkzeug verarbeitet, dienen sie der Formge-
bung von Stoffen durch Urformen, Umformen und Trennen.
Daraus ergeben sich hohe Anforderungen an Festigkeit und
Verschleißwiderstand auch bei erhöhter Temperatur oder chemi-
schem Angriff. Für die Fertigung der Werkzeuge sind Eigenschaf- Leitung:
ten wie gute Zerspanbarkeit und Polierbarkeit erwünscht. Die Dr.-Ing. Heinrich Klümper-Westkamp
Eigenschaften der Werkzeugstähle sind wie bei keiner anderen
Stahlgruppe durch Wärmebehandlung und das sich einstellende Donnerstag, 18. Juni 2020, 8:30 bis 16:30 Uhr
Gefüge in sehr weitem Bereich variierbar. Dadurch ergibt sich ein Programm
erhebliches Optimierungspotenzial für die jeweilige Anwendung. 1. Einleitung
Das Ziel des Seminars ist es, zunächst einen Überblick über die • Einteilung und Systematik
Vielzahl der Werkzeugstähle für die Kaltumformung, die Warmum- • Anforderungen
formung und die Kunststoffverarbeitung zu geben. Von Fachleu- Dr.-Ing. Heinrich Klümper-Westkamp, Leibniz-IWT Bremen
ten aus Industrie und Wissenschaft werden nicht nur die grundle- • Werkstoffkunde der Werkzeugstähle
genden werkstoffkundlichen Zusammenhänge vermittelt, • Gefügebestandteile und Eigenschaften
sondern auch die praktischen Grenzen des Machbaren durch • Besonderheiten der einzelnen Stahlgruppen
Anwendungsbeispiele und die Betrachtung der Schädigungsme- Prof. Dr.-Ing. Sebastian Weber, Uni Wuppertal
chanismen aufgezeigt. Den größten Anteil nehmen die Bereiche 2. Wärmebehandlung
Wärmebehandlung, Randschichtbehandlung und Oberflächenbe- • Glühen, Härten
schichtung ein, um deren Bedeutung bezüglich der Beanspru- • Anlassen, Tiefkühlen
chungsanpassung Rechnung zu tragen. Dr.-Ing. Till Schneiders, Deutsche Edelstahlwerke GmbH
3. Randschichtbehandlung / Oberflächenbeschichtung
Das Seminar richtet sich an Ingenieure, Meister, Vorarbeiter, • Randschichthärten
Werkstoffprüfer und Techniker aus den Bereichen Entwicklung, Dr.-Ing. Dirk Schlesselmann, EMAG eldec Induction GmbH
Konstruktion, Fertigung, Werkstofftechnik und Qualitätssiche- • Thermochemische Verfahren
rung. Seminargebühren und Anmeldung. Dr.-Ing. Heinrich Klümper-Westkamp, Leibniz-IWT Bremen
• Hartstoffbeschichtung
Dipl.-Ing. Marco Tradt, Dörrenberg Edelstahl GmbH
Seminargebühren und Anmeldung 4. Schäden
AWT-Mitglieder: 990 € • Ermüdung, Verschleiß, Rissbildung
Bitte bei der Anmeldung AWT-Mitgliedsnummer angeben. • Verzug, Maßstabilität
Sonstige Teilnehmer: 1040 € Dr.-Ing. Ingrid Jung, Böhler-Uddeholm Deutschland GmbH
Die Leistungen umfassen Praxisnahe Anwendungsbeispiele der Firmen Böhler Uddeholm,
Seminarunterlagen, Pausenverpflegung, Abendessen am Deutsche Edelstahlwerke GmbH und Dörrenberg Edelstahl
17. Juni, die Mittagsverpflegung am 17. / 18. Juni, Teilnahme- GmbH.
zertifikat.
Anmeldungen für das Seminar bis zum 25. Mai 2020
Ort und Zeit
Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien – IWT
Badgasteiner Straße 3, 28359 Bremen
Mittwoch, 17. Juni 2020, 10:00 bis 18:00 Uhr Irrtümer, Druckfehler und Änderungen vorbehalten. Die AWT behält sich vor, ein Seminar
im Anschluss gemeinsames Abendprogramm aus wichtigem Grund abzusagen.
A8 AWT Info / HTM J. Heat Treatm. Mat. 75 (2020) 02
Interview
AWT-Info / HTM 02-2020
AWT-Seminar Bremen am 23. / 24. September 2020
Bauteilreinigung in Härtereien
Die Bedeutung der Bauteilreinigung für die Prozesse in Härtereien
wird häufig unterschätzt.
Das neu konzipierte AWT Seminar soll einen Überblick über die
spezifischen Anforderungen bei der Bauteilreinigung in der Härterei Leitung:
geben, das Verständnis bei den Teilnehmern für diesen Prozess- Wilhelm Dorner,
schritt ausweiten, konkrete Handlungshilfen zur Verbesserung der Dr.-Ing. Heinrich
Reinigungsergebnisse aufzeigen und die vielfältigen Einflussgrößen Klümper-Westkamp
auf die Reinigungsergebnisse vor und nach der Wärmebehandlung
verdeutlichen. Erfahrene Referenten aus der Praxis der Wärmebe- • Wässrige Reiniger-Anlagen
handlung geben Ihnen einen umfassenden Überblick und stellen Dr. -Ing. Peter Hess, Karl Roll GmbH & Co. KG
sich in der Diskussion Ihren spezifischen Fragen. • Lösemittelbasierte Reiniger
Abgerundet wird die Veranstaltung durch praktische Vorführungen, • Lösemittelbasierte Reiniger-Anlagen
die Erarbeitung von Handlungshilfen und eine Einführung in ver- Thomas Weiß, HEMO GmbH
schiedene Prüfmethoden für die Bauteilreinigung. 3. Reinigung vor der Wärmebehandlung
• Eingangsprüfung / Checkliste für die Härterei
Das Seminar richtet sich an Firmeninhaber, Führungskräfte, • Besonderheiten für die Härterei
Betriebsleiter, Meister und Mitarbeiter von Härtereien. • Situation Lohnwärmebehandler vs. innerbetriebliche
Wärmebehandlung
• Reinigung vor dem Nitrieren
Seminargebühren und Anmeldung Markus Karlsohn, Carl Gommann GmbH
AWT-Mitglieder: 850 € • Reinigung vor der Wärmebehandlung – Praktische Beispiele,
Bitte bei der Anmeldung AWT-Mitgliedsnummer angeben. typische Fehler und Probleme
Sonstige Teilnehmer: 900 € • Reinigung von Bauteilen in Anlehnung an das Wärmebehand-
lungsverfahren / die anzuwendende Ofenanlagentechnologie
Die Leistungen umfassen Uwe Schmelzing, Hauck Heat Treatment GmbH
Seminarunterlagen, Pausenverpflegung, Abendessen am 4. Reinigen nach dem Abschrecken
23. September, die Mittagsverpflegung am 24. September, • Einfluss von Prozessstoffen auf nachfolgende
Teilnahmezertifikat. Oberflächenprozesse
Anmeldungen für das Seminar bis zum 11. August 2020 • Reinigung nach Induktivhärten
• Praktische Beispiele / typische Fehler
Ort und Zeit Dirk Tannert, HTM GmbH
Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien – IWT 5. Badpflege / Badüberwachung / neue Prüfmethoden
Badgasteiner Straße 3, 28359 Bremen • Badpflege / Badüberwachung
Mittwoch, 23. September 2020, 13:00 bis 18:00 Uhr • neue Prüfmethoden
im Anschluss gemeinsames Abendprogramm • Prüfung der technischen Sauberkeit
Donnerstag, 24. September 2020, 8:30 bis 16:00 Uhr Markus Baumeister, Daimler AG
6. Analyse von Schadensfällen aus der Praxis
Programm • Analyse von Schadensfällen.
1. Reinigungsanforderungen / Verschmutzungsarten • Auswirkungen unzureichender Reinigung auf die Ofen- /
• Einführung in die Grundlagen Anlagentechnik
• Sauberkeitsgerechtigkeit Dr.-Ing. Heinrich Klümper-Westkamp, Leibniz-IWT Bremen
• Funktionale Erfordernis 7. Praktischer Teil
Rainer Süß, BURGDORF GmbH & Co. KG • Besichtigung der Anlage des Leibniz-IWT
2. Anlagentechnik und Reinigerarten für die Härterei • Anwendung von Prüfmethoden
• Wässrige Reiniger und besondere Reinigerarten Dr.-Ing. Heinrich Klümper-Westkamp, Leibniz-IWT Bremen
AWT Info / HTM J. Heat Treatm. Mat. 75 (2020) 02 A9
Editorial
AWT-Info / HTM 02-2020
Aktuelle Termine
Aufgrund der aktuell zu treffenden gesundheitlichen
Präventionsmaßnahmen, hat der AWT-Vorstand
am 13. März 2020 beschlossen, alle Veranstaltungen
der AWT-Härtereikreise und der AWT-Fachausschüsse
bis zum 30. April 2020 auf einen späteren Zeitpunkt
zu verschieben oder abzusagen.
AWT-Fachausschüsse
7. Mai 2020 FA 16 Nachhaltigkeit und Effizienz Kleve
14. Mai 2020 FA 4 Einsatzhärten Georgsmarienhütte
10. Juni 2020 FA3 Nitrieren und Nitrocarburieren Bremen
18. Juni 2020 FA 14 Bauteilreinigung Emsbüren
24. Juni 2020 FA 25 Qualitätssicherung in der Wärmebehandlung Uhingen
Ende Juni 2020 FA 10 Funktionelle Schichten Herzogenaurach
22. September 2020 FA 1 Trendscouting Bremen
20. Oktober 2020 FA 11 Abschrecken Köln
Veranstaltungen der AWT-Härtereikreise
von Dezember bis Februar– Ihr Netzwerk vor Ort!
5. Mai 2020 Programmieren von EHT-Prozessen – Einfluss der Faktoren Stuttgart
Temperatur, C-Pegel und Diffusion auf das Ergebnis, Dirk Joritz
07. Mai 2020 Ursachen für Härtespannungsrisse, Dr.-Ing. Ingrid Jung Suhl
12. Mai 2020 Kleine Bor-Gehalte – Große Wirkung! Einfluss von Bor auf die Ulm
Eigenschaften von Einsatzstählen, Dr.-Ing. Isabell Ortlepp
14. / 15. Mai 2020 Grundlagenausbildung zur Wärmebehandlung: Oberflächenbehandlungs- Hagen
verfahren von Werkstücken bei der Wärmebehandlung, m. Referenten
20. Mai 2020 Einfluss der Erdgasqualität auf thermochemische Prozesse, Tuttlingen
Dipl. Ing. Stefan Heineck
26. Mai 2020 Möglichkeiten & Erfahrungen mit dem Einsatz von Real Time Maintenance Durbach
(RTM) in der Wärmebehandlung
16. Juni 2020 CQI-9 – Neuerungen der 4. Auflage, Andreas Redaoui Stuttgart
18. Juni 2020 Werkstofftechnisches Seminar 2020 Kloster Rohr Suhl
23. Juni 2020 Haftung für Mängel: Voraussetzungen und Umfang Definition von Mangel, Hagen
Gewährleistung, Garantie und Schadensersatz, Prof. Andreas Göbel
24. Juni 2020 Carbonitrieren von verzahnten Bauteilen, Dr.-Ing. Jörg Kleff Tuttlingen
30. Juni 2020 Automatisierte Chargierung mit Stahl / CFC Gestellen in der Praxis, Durbach
Lars Tiletschke, Rainer Volz
22. Juli 2020 Übersicht über typische Wärmebehandlungsverfahren und Anlagen Tuttlingen
Einsatzhärten im Gas und Vakuum / Gasnitrieren / Plasmanitrieren /
SoINit / Aluminium), Dr. Winfried Gräfen
Stand 10. März 2020. Sobald neue Termine bekannt sind, werden sie auf der AWT-Webseite veröffentlicht. (www.awt-online.org)
A10 AWT Info / HTM J. Heat Treatm. Mat. 75 (2020) 02
Interview
AWT-Info / HTM 02-2020
Internationale Events
2020
3. – 5. Juni 2020 4th Meditarian Conference on Heat Treatment and Surface Istanbul, Turkey
Engineering
8. – 12. September 2020 5th International Conference on Thermal Process Modelling Hrvatska, Croatia
and Simulation (ICTPMS)
14. – 17. September 2020 IMAT - International Materials Applications and Technologies Cleveland, Ohio, USA
16. – 18. September 2020 5th International Conference on Thermal Process Modelling Hrvatska, Croatia
and Simulation (ICTPMS)
20. – 22. Oktober 2020 HK 2020 Cologne, Germany
2021
10. - 14. Januar 2021 SCT Steels in Cars and Trucks Milano, Italy
26. – 28. April 2021 QDE + ECHT 2021 Berlin, Germany
26. - 28. Oktober 2021 HK 2021 Cologne, Germany
23. – 25. November 2021 27th IFHTSE Congress Yokohama, Japan
ImPressum
Arbeitsgemeinschaft Wärmebehandlung + Werkstofftechnik e. V. (AWT)
Paul-Feller-Straße 1, 28199 Bremen, Tel. +49 421 5229-339, Fax +49 421 5229-041, info@awt-online.org, www.awt-online.org | V. i. S. d. P. : Sonja Müller
Gestaltung: agenturimturm | Bildnachweis: AWT e. V., Dörrenberg Edelstahl GmbH, Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien, Eva Troell, Titelbild HK mit
freundlichen Genehmigung der Aichelin Holding GmbH | Titel: simfo – iStockphoto.com
AWT Info / HTM J. Heat Treatm. Mat. 75 (2020) 02 A11
Editorial
AWT-Info / HTM 02-2020
Dörrenberg StudienAWARD 2020
Feierliche Preisverleihung
Feierliche Preisverleihung des Dörrenberg StudienAWARDs in der alten Dörrenberg Villa in Engelskirchen. V. l. n. r.: Prof. Hans-Wer-
ner Zoch, Prof. Werner Theissen, Bastian Fuß, Jannik Jarms, Carina von der Linde, Larissa Duarte, Kaan Kocak, Felix Grabienski,
Gerd Böhner, Dr. Frank Stahl, Prof. Dr. Christoph Escher
Am 5. März fand in Engelskirchen zum zwölften Mal die Die Gewinnerin in diesem Jahr, verbunden mit einem Preisgeld
Endrunde und Preisverleihung des hochdotierten Dörrenberg von 3.500 €, ist Carina van der Linde mit ihrem Beitrag zum
StudienAWARDs statt. Dieses Mal gelangten sechs Arbeiten Einfluss eines erhöhten Aluminiumgehaltes auf die Eigenschaf-
von Studierenden in die Endrunde. Die international angereis- ten von lufthärtenden, martensitischen Schmiedestählen für
ten Finalistinnen und Finalisten präsentierten Arbeiten zu inno- die Automobilindustrie.
vativen Forschungsthemen wie etwa der Entwicklung neuer
lufthärtender, martensitischer Schmiedestähle, der Erzeugung Die mit je 2.500 € bzw. 1.500 € dotierten Plätze zwei und drei
einer bainitisch-martensitischen Übergangszone beim induk- belegten Jannik Jarms und Kaan Kocak. Mit je 800 € für einen
tiven Randschichthärten oder den optimalen Eigenschaften gemeinsamen vierten Platz wurden die verbleibenden Teilneh-
von nicht kornorientiertem Elektroband. merinnen und Teilnehmer für ihre Arbeiten und Präsentationen
belohnt.
Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer des Finales waren
Larissa Mara Batista Duarte aus Brasilien (CEFET-MG, Brasi- Die Jury, bestehend aus Prof. Dr. Werner Theissen (Ruhruniver-
lien), Bastian Fuß (Friedrich-Alexander Universität, Erlangen), sität Bochum), Prof. Dr. Hans-Werner Zoch (Leibniz-IWT Bremen),
Felix Grabienski (TU Dortmund), Jannik Jarms (Karlsruher Ins- Dr. Frank Stahl und Prof. Dr. Christoph Escher (beide Dörrenberg
titut für Technologie), Kaan Kocak aus der Türkei (RWTH Edelstahl GmbH), lobten das hohe Niveau der eingereichten
Aachen) und Carina van der Linde (RWTH Aachen). Beiträge.
A12 AWT Info / HTM J. Heat Treatm. Mat. 75 (2020) 02
Interview
AWT-Info / HTM 02-2020
Mitglieder-News
Wir gratulieren Eva Troell ist neue
Herr Prof. Dr. Ir. eric J. mittemeijer wurde am 23. Februar 70 IFHTse-Präsidentin
Jahre alt. Prof. Mittemeijer studierte Chemie an der TU Delft und Seit Anfang 2020 hat die
promovierte dort 1978 mit dem Thema „Diffraction Studies of International Federation
Concentration Variations“. 1998 wurde er Direktor des Max- on Heat Treatment and
Planck-Institutes für Metallforschung (heute Max-Planck-Institut Surface Engineering (IFHTSE)
für Intelligente Systeme) in Stuttgart. Die AWT würdigte 2015 eine neue Präsidentin.
seine herausragenden wissenschaftlichen Leistungen, insbe- Eva Troell ist Direktorin für
sondere auf den Gebieten Nitrieren und sowie der methodi- Wärmebehandlung und
schen Neuentwicklungen in der röntgenografischen Phasen- Oberflächentechnik des
und Spannungsanalyse mit der Verleihung der Adolf-Martens- schwedischen Forschungsinstituts „RISE“. Sie ist vielen
Medaille. Herr Mittemeijer hat in den Jahren 2000 bis Februar AWT-Mitgliedern durch ihre Vorträge auf dem HK und den
2020 dankenswerterweise als Herausgeber der HTM ein hohes europäischen Wärmebehandlungstagen zum Thema
Ehrenamt für die AWT bekleidet. Die AWT sendet nachträglich Abschrecken bestens bekannt. Auf dem HK 2014 wurde ihr für
einen herzlichen Glückwunsch! ihr Engagement, Forschungsergebnisse in der industriellen
Praxis umzusetzen, der Karl-Wilhelm-Burgdorf Preis verliehen.
Herr Prof. Peter sommer, Gründer des Familienunternehmens
Dr. Sommer Werkstofftechnik GmbH, wurde am 11. März 70
Jahre alt. Herr Sommer ist in der Wärmebehandlungsbranche Nachruf
als anerkannter Fachmann mit eigenem Prüflabor für Schadens- Am 24. Februar 2020 verstarb Herr Dr. Helmut Kunst, seit
analyse seit Jahrzehnten eine nicht wegzudenkende Größe. 1987 Träger der Ehrennadel der AWT, in seinem 89. Lebensjahr.
Viele Mitglieder der AWT haben in seinem Betrieb die Seminare Herr Dr. Kunst begann seine Karriere als wissenschaftlicher
besucht oder ihre Ausbildung zum/r Werkstoffprüfer/in (früher Mitarbeiter am Forschungsinstitut der AWT, dem Institut für
Metallographen/in) absolviert. Datenbanken wie ‚StahlWissen‘ Härterei-Technik in Bremen, heute Leibniz-Institut für Werkstoff-
oder ‚EinsatzHärtung‘ erleichtern vielen AWT-Mitgliedern die orientierte Technologien – IWT. Bekannt wurde er insbesondere
berufliche Praxis. Herr Prof. Sommer wurde 2012 mit dem durch die Entwicklung des Borierens zur industriellen Anwen-
Karl-Wilhelm-Burgdorf-Preis ausgezeichnet. Er ist Mitglied des dungsreife. Mithilfe des dabei entstandenen Patents konnte
AWT-Verwaltungsrates, dem Gremium, welches den Vorstand über die gesamte Laufzeit ein wissenschaftlicher Mitarbeiter des
der AWT aktiv bei seinen Entscheidungen begleitet und berät. Instituts für Härterei-Technik finanziert werden. Nach seiner
Herzlichen Glückwunsch! Promotion wechselte er zu Degussa-Durferrit in die Industrie.
Ein weiteres Arbeitsgebiet wurde für ihn bei Durferrit das Salz-
Frau Prof. Dr.-Ing. Brigitte Haase feierte am 13. März ihren badnitrocarburieren. Während seiner Tätigkeit als Entwicklungs-
65. Geburtstag. Frau Haase ist 1996 mit der AWT-Ehrennadel leiter bei Degussa-Durferrit förderte er den Fortschritt auf sei-
ausgezeichnet worden und hat herausragende Arbeiten zum nem Arbeitsgebiet auch durch seine intensiven Forschungs-
Thema Bauteilreinigung veröffentlicht. In den Jahren 2003 bis kooperationen mit Forschungsinstituten und Universitäten.
2019 war Frau Haase Mitglied des AWT-Vorstands. Dort war sie Daneben stellte er seine Arbeiten regelmäßig in Vorträgen auf
für die Zusammenarbeit mit den europäischen Fachverbänden dem HK in Wiesbaden zur Diskussion und war lange Jahre als
sowie für die Öffentlichkeitsarbeit aktiv. Die AWT sendet einen Kassenprüfer, Leiter des FA 10 ‚Harte Schichten‘ und Mitwirken-
herzlichen Glückwunsch! der bei Seminaren für die AWT tätig.
Wir begrüßen unsere neuen Mitglieder
Personen:
Karsten Schreiber
Lars Wolf
Firmen:
Voestalpine Eifeler Coating GmbH
Wuxi Cast GmbH
AWT Info / HTM J. Heat Treatm. Mat. 75 (2020) 02 A13
Editorial
AWT-Info / HTM 02-2020
Arbeitsblatt Forschung
Herstellung, Charakterisierung und Thermoplastische
umformung von glasbildenden metallpulvern
AiF-Nr.: 19291 N / 1 Das Ziel des Projektes lag in der Herstellung amorpher Metall-
Obmann: Herr Klaus Hummert, Powder Light Metals GmbH pulver mit anschließender TPF-Weiterverarbeitung, um amor-
Beteiligte unternehmen: phe Bauteile mit größeren Dimensionen als gießtechnisch
C.Hafner GmbH + Co. KG, Deutsche Edel-stahlwerke Specialty möglich, herstellen zu können. Es sollte gezeigt werden, dass
Steel GmbH & Co. KG, GKN, Heraeus Deutschland GmbH & die aus Pulver hergestellten Proben die gleichen mechani-
Co. KG, Karl Storz, Indutherm Erwärmungsanlagen GmbH, KKS schen Eigenschaften aufweisen wie gießtechnisch hergestellte
Krefeld Konstruktion + Service GmbH, Megatherm, Nanoval Referenzproben. Bei der Entwicklung des Prozesses wurde
GmbH & Co. KG, Powder Light Metals GmbH, PX Services SA, besonders der Reinheitsgrad der Legierungen bewertet, da
Sympatec GmbH, TLS Technik GmbH & Co. Spezialpulver AG, sich Verunreinigungen im Ausgangsmaterial und während der
Vaccumschmelze beiden Prozessschritte auf die Bauteilqualität auswirken können.
Laufzeit: 01.01.2017 – 30.06.2019
Erstelldatum: 21.11.2019 Ergebnisse
Forschungsstelle:
Lehrstuhl für Metallische Werkstoffe / Universität des Saarlandes, Im Projekt Amorphe Metallpulver II wurden aufbauend auf dem
Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien − IWT Vorprojekt Amorphe Metallpulver I (AiF-Nr. 18219 N) drei glas-
Projektleiter: bildende Legierungen (Zr₅₉�₃Cu₂₈�₈Al₁₀�₄Nb₁�₅ (AMZ4),
Prof. Dr. rer. nat. Ralf Busch, Dr.-Ing. Volker Uhlenwinkel Cu₄₇Ti₃₃Zr₁₁Ni₆Si₁Sn₂ (CuTi), Fe₆₇�₅Mo₇�₅P₁₀C₁₀B₅ (FeMoPCB))
Sachbearbeiter: mittels Gaszerstäubung verdüst, charakterisiert und anschlie-
M. Sc. Benedikt Bochtler, M. Sc. Nevaf Ciftci ßend thermoplastisch geformt. Der Fokus lag hierbei auf der
Forschungsvereinigung: AWT e. V. Verdüsung von kostengünstigen Einschmelzmaterialien mit
Projektbegleitender Fachausschuss: technischer Reinheit. Allerdings begünstigt der Einsatz von
FA 22 (Sprühkompaktieren / Schmelzezerstäubung) technischer Reinheit im Vergleich zu teuren Einschmelzmateri-
alien mit Laborreinheit heterogene Keimbildung während der
Zielsetzung und Lösungsweg Tropfenerstarrung (verursacht durch einen höheren Anteil an
Verunreinigungen im Ausgangsmaterial). Verdüstes Pulver in
Die Weiterentwicklung der Fertigungsverfahren zur Herstellung kristalliner Form kann jedoch zum Pressen eingesetzt werden.
metallischer Gläser (amorpher Metalle) und des Legierungs-
designs ermöglicht es heute, massive metallische Gläser durch Die Pulververdüsungsexperimente erfolgten mit einem Close-
gießtechnische Verfahren herzustellen. Die Herstellung ist Coupled-Zerstäuber, bei dem das gesamte Pulver für die
jedoch selbst bei Legierungen mit guten Glasbildungseigen- CuTiZrNi-SiSn und FeMoPCB-Legierung mit kommerzieller
schaften auf Abmessungen bis ca. zwei Zentimeter beschränkt. Reinheit amorph verdüst werden konnte (< 200 µm). Die ZrCu-
Metallische Gläser zeichnen sich durch hohe Festigkeiten AlNb-Legierung hat aufgrund des hohen Zirkoniumanteils eine
(Streckgrenzen von 3 GPa und mehr) und eine hohe Elastizität starke Affinität zu Sauerstoff, sodass die ZrCuAlNb-Legierung
[1–3] sowie besondere magnetische Eigenschaften aus [4]. Die mit kommerziellem Einschmelzmaterial nicht amorph verdüst
Herstellbarkeit von amorphen Produkten aus glasbildenden werden konnte (hervorgerufen durch heterogene Keimbildung,
Legierungen ist abhängig von der Legierungszusammensetzung die zur anschließenden Kristallisation führte). Erst durch den
und den Abkühlbedingungen bei der Erstarrung. Die schmelz- Einsatz von hochreinem Einschmelzmaterial und speziell behan-
flüssige Legierung muss schnell abgekühlt werden, sodass sich deltem Graphittiegel („halogen purification“) sowie der Realisie-
die Atome nicht zu einer Kristallstruktur ordnen können. Die rung eines Grobvakuums (ca. 10 mbar) bei gleichzeitigem Auf-
Schmelze erstarrt kristallin oder teilkristallin, wenn die Abkühl- schmelzen der Vorlegierung in der industriellen Verdüsungsan-
rate nicht ausreichend hoch ist. Die erforderlichen Abkühlraten lage, konnte die ZrCuAlNb-Legierung bis zu 90 µm amorph
führen dazu, dass die erzielbaren Abmessungen auf kleine verdüst werden. Das Pulver wurde anschließend mittels Ther-
Dimensionen beschränkt sind. Diese geometrischen Restriktio- moplastischem Formen (TPF) zu Probekörpern gepresst. Das
nen könnten durch eine alternative Prozesskette aus amorpher TPF ist ein Verfahren ähnlich dem Heißpressen. Hierbei wird das
Metallpulvererzeugung und anschließendem Thermoplastischen amorphe Pulver in eine Kavität gefüllt und anschließend in
Formen (TPF) überwunden werden. einem bestimmten Temperaturfenster (oberhalb der
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Glasübergangstemperatur bzw. unterhalb der Kristallisations- Partikelgröße und der finalen mechanischen TPF-Bauteileigen-
temperatur) erwärmt und verpresst (Abb. 1). schaften zu verstehen.
Dies ist auf die unzureichende Verbindung an den Pulver-Grenz-
flächen (Oxidhäute an den Partikeln) zurückzuführen (Abb. 3).
Abb. 1: Schematisches ZTU-Diagramm zur Veranschaulichung
der Prozessroute:
(1) Herstellung des amorphen Pulvers durch das Abschrecken
bei der Pulverzerstäubung, (2) Thermoplastisches Formen des
Pulvers in der unterkühlten Schmelze (SCL) zwischen der Glas-
übergangstemperatur Tg und der Kristallisationsnase Tx.
Das anschließende Thermoplastische Formen der hergestellten Abb. 3: REM-Abbildungen der Bruchflächen von ZrCuAlNb
Pulver wurde an beiden Forschungseinrichtungen in unabhän- (AMZ4)-Biegeproben.
gigen Anlagen durchführt, wobei die Anlage am Leibniz-IWT im a) Transgranularer Bruch bei ca. 300 MPa.
Rahmen des Projektes konzipiert und in Betrieb genommen b) Intergranularer Bruch bei über 500 MPa (entnommen aus [5]).
wurde. Das erzeugte Pulver wurde vor den Pressversuchen cha-
rakterisiert. Dabei konnte ein TP-Prozessfenster zur Konsolidie- Weiterführende Grundlagenuntersuchungen an Bulk-Materialien
rung von amorphen Pulvern über Viskositätsmessungen und wurden durchgeführt, um einen Schereffekt während des Press-
über Zeit-Temperatur-Umwandlungs-Diagramme hinreichend vorgangs zu realisieren. Es zeigte sich auch hier, dass dichte,
definiert werden. Bei den Pressversuchen zeigte sich, dass amorphe Probekörper erzeugt werden können. Allerdings lagen
amorphes Pulver mittels TPF zu dichten Proben verbunden wer- auch hier die mechanischen Kennwerte weit unterhalb von
den konnte und die amorphe Struktur anschließend erhalten gegossenen Referenzmaterialien.
blieb. Die mechanischen Kennwerte lagen jedoch weit unterhalb
von gegossenen Bulk-Materialien (Referenz) (Abb. 2). Alternativ wurde eine weitere Pulverkonsolidierungstechnik
getestet. Hierbei wurde die Spark Plasma Sintering (SPS)-
Technik eingesetzt, bei dem die Partikel über einen Gleichstrom
während des Pressvorgangs lokal aufgeheizt werden und folg-
lich eine Verbindung eingehen (Abb. 4).
Abb. 2: Beispielhafte Darstellung zur Bestimmung der mechani-
schen Festigkeit am Beispiel der ZrCu-AlNb (AMZ4)-Legierung.
Das Spannungs-Dehnungs-Diagramm wurde hierbei mit- Abb. 4: Schematische Darstellung der Spark Plasma Sintering
tels 3-Punkt-Biegeversuchen für TPF-konsolidiertes Pulver (SPS)-Technik.
bestimmt. Darüber hinaus wurden verschiedene Partikelsieb-
fraktionen gepresst, um mögliche Abhängigkeiten zwischen der
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Die SPS-Ergebnisse lieferten nahezu dieselben Ergebnisse wie Danksagung
die zuvor beschriebenen TPF-Resultate. Die Herstellung von
dichten, amorphen Bulk-Materialien konnte ebenfalls gezeigt Das IGF-Vorhaben Nr. 19291 N / 1 der Arbeitsgemeinschaft
werden. Jedoch lagen die mechanischen Kennwerte bei max. Wärmebehandlung und Werkstofftechnik e. V. wurde über die
einem Viertel der gegossenen Referenzproben (Abb. 5). AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen
Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium
für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des
Deutschen Bundestages gefördert.
Es wurde vom Fachausschuss 22 (Sprühkompaktieren /
Schmelzezerstäubung) der AWT betreut.
Literatur
[1] A. Inoue: Stabilization of metallic supercooled liquid and
Abb. 5: Die Ausgangspulver wurden mittels Spark Plasma bulk amorphous alloys. Acta Materialia 48 (2000), S. 279-306
Sintering (SPS) gepresst und anschließend über die 3-Punkt- [2] C. A. Schuh, T. C. Hufnagel, U. Ramamurty: Mechanical
Biegung gemessen. Verschiedene Spannungs-Dehnungs- behavior of amorphous alloys. Acta Materialia 55 (2007),
Kurven der ZrCuAlNb (AMZ4)-Probekörper sind gezeigt. S. 067–109
[3] M. Telford: The case for bulk metallic glass. Materials Today
Zusammenfassung 7 (2004), S. 36–43
[4] R. Hasegawa: Soft magnetic properties of metallic glasses.
Im Rahmen des Projektes konnte erforscht werden, wie reaktive, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 41 (1984),
metallische Massivglas bildende Legierungen zu amorphem S. 79–85
Pulver verdüst werden können. Dabei sind die Reinheit der Aus- [5] B. Bochtler, M. Stolpe, B. Reiplinger, R. Busch: Consoli-
gangsmaterialien, die Prozessatmosphäre und die Temperatur- dation of amorphous powder by thermoplastic forming and
führung von besonderer Bedeutung. Aus dem amorphen Pulver subsequent mechanical testing. Materials & Design 140 (2018),
wurden anschließend mittels Thermoplastischem Formen (TPF) S. 188–195
vollständig amorphe und dichte Probekörper hergestellt. Es
zeigte sich, dass aus amorphem Pulver thermoplastisch ge-
formte Proben im Vergleich zu gegossenen Referenzproben
nicht die gewünschten mechanischen Kennwerte erreichen, so- Kontakt
dass sie für mechanische Anwendungen zunächst nicht interes-
sant sind, jedoch für magnetische Anwendungen in Betracht Dr.-Ing. Volker Uhlenwinkel
kommen. Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien – IWT
Badgasteiner Straße 1-3
Mögliche Komponenten sind da – bei Transformatoren, Spulen 28359 Bremen
und Induktoren in elektronischen Anwendungen bzw. in der Tel.: +49 421 218 64506
Informationstechnik. Generell stellt die Verbindung von Oberflä- E-Mail: uhl@iwt.uni-bremen.de
chen im TPF-Verfahren ein bislang ungelöstes Problem dar.
Hinsichtlich der Pulververdüsung der verwendeten Legierungen Prof. Dr. rer. nat. Ralf Busch
konnten jedoch weitreichende Erkenntnisse gewonnen werden, Lehrstuhl für Metallische Werkstoffe
die es den am Projekt beteiligten KMUs ermöglicht, amorphe Universität des Saarlandes
Metallpulver herzustellen und zu vertreiben. Campus C6.3
66123 Saarbrücken
Ein mögliches Einsatzgebiet ist dabei die Laser Additive Ferti- Tel.: +49 681 302 4385
gung (3D-Druck), bei der Pulver als Ausgangsmaterial für die E-Mail: r.busch@mx.uni-saarland.de
Fertigung komplexer Bauteile benötigt wird.
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