Controlling of Distortion by means of Quenching in adapted Jet Fields

Controlled temporal and/or spatial inhomogeneous (adapted) quenching within the heat treatment process creates the possibility of influencing the distortion of a workpiece. Suitable heat transfer conditions at the workpiece surfaces within the quenching process are realized by impressing and regulating of adjusted flexible flow fields on the basis of jet arrays inside liquid or gaseous media. For analysis of workpiece distortion in heat treatment, the locally asymmetric quenching process is analysed and modelwise described in the framework of the Collaborative Research Centre (SFB570) “Distortion Engineering” at the University of Bremen. Here the potential of measures for avoidance as well as reduction of distortion within the heat treatment process is appraised on the basis of simulation models. These model calculations are verified by experimental examinations on the asymmetric quenching of simple shaped parts like rings of SAE 52100 (100Cr6) and cylinders of AISI 5120 (20MnCr5) in the framework of flexible quenching conditions. Steuerung von Verzug durch Abschreckung in angepassten Dusenfeldern Bei der Abschreckung von Bauteilen innerhalb des Warmebehandlungsprozesses besteht die Moglichkeit einer gezielten Kompensation von Verzugspotenzialen. Hierfur geeignete Warmeubergangsbedingungen an Werkstuckoberflachen sind im Abschreckprozess durch die Aufpragung und Regelung eines angepassten (raumlich und/oder zeitlich variierenden) Stromungsfelds auf der Basis von flexiblen Dusenanordnungen in gasformigen und flussigen Umgebungen realisierbar. Zur Untersuchung des bei Warmebehandlungen ausgelosten Bauteilverzugs wird im Rahmen der Arbeit des Sonderforschungsbereichs „Distortion Engineering” (SFB 570) an der Universitat Bremen der lokal asymmetrische Abschreckvorgang analysiert und modellmasig beschrieben. Das Potenzial von Masnahmen zur Vermeidung bzw. Reduzierung von Bauteilverzugen wird hier auf der Basis von Simulationsrechnungen abgeschatzt. Diese Modellrechnungen werden durch experimentelle Untersuchungen in Form von asymmetrischen Abschreckversuchen an einfachen Bauteilen wie Ringen aus 100Cr6 oder Zylindern aus 20MnCr5 verifiziert.