Regensburg 2004 – wissenschaftliches Programm

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M: Metallphysik

M 13: Mechanische Eigenschaften I

M 13.2: Vortrag

Dienstag, 9. März 2004, 10:30–10:45, H4

Mikrostruktur in der Randzone bei spanender Bearbeitung: Abbildung der lokalen Schädigung mit Positronen als Sondenteilchen — •Matz Haaks¹, Hans Tönshoff² und Karl Maier¹ — ¹Helmholtz Institut für Strahlen- und Kernphysik, Universität Bonn, Nußallee 14-16, D-53115 Bonn, Germany — ²Institut für Fertigungstechnik, Schloßwerdersrt. 5, 30159 Hannover

Während des Zerspanvorgangs werden Werkstück und Span plastisch verformt. Zusätzlich kommt es in den sekundären Scherzonen zu einer Temperatureinwirkung durch die bei der Umformung freiwerdende Wärme. Die plastische Verformung und der Temperatureinfluss bestimmen das Gefüge in der Randzone, dem oberflächennahen Bereichs des Werkstücks. Die Methode der ortsaufgelösten Positronen-Annihilationsspektroskopie (PAS) ermöglicht einen direkten Einblick in das Gefüges. Der aus Zugversuchen bekannte empirische Zusammenhang zwischen dem S-Parameter der PAS und der Verfestigung erlaubt eine Zuordnung des Verformungsgrades. Durch eine bildgebende Messung des S-Parameters gelang es, die Verformungs- und Scherzonen in Spanwurzeln aus dem Eisenwerkstoff C45E direkt abzubilden. Aus den Ergebnissen kann der Einfluss der Prozessparameter Schnittgeschwindigkeit und Schnittiefe auf die Schädigung in der Randzone ermittelt werden. Es zeigt sich, dass die Schädigungstiefe in der Randzone weitgehend unabhängig von der Schnittgeschwindigkeit ist, jedoch mit zunehmender Schnittiefe ansteigt.