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Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz, IBMB, der Technischen Universität Braunschweig - Materialprüfanstalt für das Bauwesen - MPA Braunschweig, vol. 48

Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz, IBMB, der Technischen Universität Braunschweig - Materialprüfanstalt für das Bauwesen - MPA Braunschweig, vol. 73

Schmiedegesenke unterliegen hohen und komplexen Beanspruchungen, welche in Folge hohe abrasiv und adhäsiv bedingte Verschleißraten auf den Werkzeugoberflächen verursachen. Um den auftretenden Verschleiß zu reduzieren, wurden mittels PACVD-Technologie verschiedene 2..3 µm dicke Hartstoffschichten des Systems Ti-B-N entwickelt. Hauptaugenmerk lag hierbei auf dem jeweiligen Schichtdesign, das in Kombination mit einer angepassten Plasmanitrierung optimiert wurde. Die Einsatzfähigkeit für die Warmmassivumformung wurde in Verschleißuntersuchungen durch Serienschmiedeprozesse mit einer automatisierten Exzenterpresse sehr anwendungsnah qualifiziert. Dies erfolgte unter Berücksichtigung der Schmierumgebung, welche grafitbasierte sowie eine grafitfreie Schmiermittelvariante umfasste. Im Ergebnis der Untersuchung wurde ein erfolgreiches System aus Schichtlayout, Plasmanitrierung und Schmierung identifiziert.

Die Querzugfestigkeitsproben sowohl der Dünnspanplatte als auch der 16 mm dicken Bauspanplatte zeigten nach der Kochwasserlagerung im Innern einen mehr oder weniger deutlichen Riss parallel zu den Probenoberflächen. Dieser Riss war auch nach dem anschliessenden Abkühlen in kaltem Wasser noch zu erkennen. Die beobachtete Rissbildung zeigt, dass die Wasserlagerung nach DIN 68763 zu Quellspannungen während des Kochvorganges führt und die Bindefestigkeit im Proben-Mittelschichtbereich teilweise zerstört. Dies wird durch eine bessere Durchfeuchtung der Proben vor der Kochwasserlagerung vermieden.