Verbundvorhaben: ALL4ADI - Erweiterung der Einsatzbreite von ADI durch Berücksichtigung lokaler Werkstoffmetallurgie und lokaler Beanspruchbarkeit mit gezielter Einbindung der Simulation von Erstarrung und Wärmebehandlung - Teilvorhaben: Werkstoffsimulation und Berechnung von Materialkarten für ADI
Zeitraum
2022-06-01 – 2025-05-31
Bewilligte Summe
99.855,28 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN2076E
Leistungsplansystematik
Energiesparende Industrieverfahren - Eisen- und Stahlindustrie [EA3230]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN2)
Förderprogramm
Energie
Ausferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit (ADI) ist ein zukunftsträchtiger Gusswerkstoff, da er die exzellenten gießtechnischen Eigenschaften eines Gusseisens mit den mechanischen Eigenschaften eines Stahls miteinander vereint, so dass die Produktion geometrisch hochkomplexer Bauteile möglich ist. Aktuell ist der Einsatz der ADI-Gusswerkstoffe noch mit Unsicherheiten bei der Herstellung sowie bei der Beurteilung des lokalen Schwingfestigkeitsverhaltens verbunden. In Bauteilen mit unterschiedlichen Wandstärken sind grundsätzlich beim Gießen sowie bei der Wärmebehandlung unterschiedliche Gefüge und resultierende mechanische Eigenschaften zu erwarten. Auch innerhalb größerer Wanddicken führen die Erstarrung und Wärmebehandlung zu lokal unterschiedlichen Wärmebehandlungsparametern und damit zu lokal deutlich voneinander abweichenden Gefügen. Der Einsatz von teilweise sehr teuren Legierungs¬elementen, wie Ni, Cu, Mn oder Mo, zur Vergrößerung des Prozessfensters bei dickwandigen Bauteilen verstärkt dabei noch den Effekt der Gefügeinhomogenitäten. Die daraus resultierenden unterschiedlichen mechanischen quasi-statischen und zyklischen Eigenschaften liegen für eine Beurteilung der Bauteile bislang nicht vor. Übergeordnetes Ziel des Teilvorhabens ist es, Methoden und Modellierungsansätze zu erarbeiten, die es erlauben, angepasste Materialkarten für die Gießprozess- und Wärmebehandlungssimulation zu erstellen. Diese dienen der durchgängigen Prozesssimulation und der gezielten Verarbeitung von ADI und sind somit essentieller Bestandteil der digitalen Prozesskette.