Kumulatives Walzplattieren : Bewertung der Umformeigenschaften mehrlagiger Blechwerkstoffe der ausscheidungshärtbaren Legierung AA6014

Accumulative Roll Bonding : Evaluation of the forming properties of multi-layered sheet materials of the precipitation hardenable alloy AA6014

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:29-opus4-146072
  • Das kumulative Walzplattieren ist ein bekanntes Verfahren zur Herstellung von Blechhalbzeugen mit ultrafeinkörnigem Gefüge. Vor dem Hintergrund des Leichtbaugedankens ist die erzielbare Festigkeitssteigerung ein bedeutender Vorteil. Der industriellen Umsetzung des Verfahrens stehen insbesondere fehlende Kenntnisse zum Werkstoffverhalten der hochfesten mehrlagigen Halbzeuge in Umformprozessen entgegen. Das Ziel dieser Arbeit ist die Bewertung der Umformeigenschaften der ultrafeinkörnigen Aluminiumlegierung AA6014. Hierzu werden die resultierenden Werkstoffeigenschaften in Abhängigkeit der Prozessparameter der Halbzeugherstellung untersucht. Im Fokus steht ein neuer Ansatz zur TemperierungDas kumulative Walzplattieren ist ein bekanntes Verfahren zur Herstellung von Blechhalbzeugen mit ultrafeinkörnigem Gefüge. Vor dem Hintergrund des Leichtbaugedankens ist die erzielbare Festigkeitssteigerung ein bedeutender Vorteil. Der industriellen Umsetzung des Verfahrens stehen insbesondere fehlende Kenntnisse zum Werkstoffverhalten der hochfesten mehrlagigen Halbzeuge in Umformprozessen entgegen. Das Ziel dieser Arbeit ist die Bewertung der Umformeigenschaften der ultrafeinkörnigen Aluminiumlegierung AA6014. Hierzu werden die resultierenden Werkstoffeigenschaften in Abhängigkeit der Prozessparameter der Halbzeugherstellung untersucht. Im Fokus steht ein neuer Ansatz zur Temperierung der Arbeitswalzen im Walzprozess. Anhand der formgebenden Prozesse Tiefziehen und Biegen werden die Umformeigenschaften sowie die Formgebungsgrenzen analysiert. Abschließend wird der bekannte Ansatz der Tailor Heat Treated Blanks-Technologie zur Erweiterung der Formgebungsgrenzen, infolge einer lokalen Kurzzeitwärmebehandlung, auf die mehrlagige, hochfeste Aluminiumlegierung AA6014 übertragen. Auf Basis der Ergebnisse dieser Arbeit wird die Leistungsfähigkeit der untersuchten Werkstoffe für den Einsatz in der Umformtechnik nachgewiesen. Die Erhöhung des Leichtbaupotentials durch eine signifikante Steigerung der spezifischen Festigkeit von Blechhalbzeugen kann einen Beitrag leisten, um den hohen Anforderungen an zukünftige Mobilitätskonzepte gerecht zu werden.show moreshow less
  • Accumulative Roll Bonding is a well-known process for the production of semi-finished sheet material with an ultra-fine grained microstructure. Against the background of lightweight design, the increase in strength that can be achieved is a significant advantage. The industrial implementation of the process is prevented by a lack of knowledge of the material behavior of the high-strength, multi-layered sheet material in forming processes. The aim of this work is the evaluation of the forming properties of the ultra-fine grained aluminum alloy AA6014. For this purpose, the resulting material properties are examined depending on the parameters of the Accumulative Roll Bonding process. TheAccumulative Roll Bonding is a well-known process for the production of semi-finished sheet material with an ultra-fine grained microstructure. Against the background of lightweight design, the increase in strength that can be achieved is a significant advantage. The industrial implementation of the process is prevented by a lack of knowledge of the material behavior of the high-strength, multi-layered sheet material in forming processes. The aim of this work is the evaluation of the forming properties of the ultra-fine grained aluminum alloy AA6014. For this purpose, the resulting material properties are examined depending on the parameters of the Accumulative Roll Bonding process. The focus is on a new approach to tempering the working rolls in the rolling process. The forming properties as well as the forming limits are analyzed based on the processes of deep drawing and bending. Finally, the well-known approach of Tailor Heat Treated Blanks technology to enhance the formability as a result of a local short-term heat treatment is transferred to the multi-layered, high-strength aluminum alloy AA6014. On the basis of the results of this work, the performance of the investigated materials for use in metal forming technology is demonstrated. Increasing the potential for lightweight construction by significantly increasing the specific strength of semi-finished sheet material can make a contribution to meeting the high requirements for future mobility concepts.show moreshow less

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Metadaten
Author:Jürgen Herrmann
Persistent identifiers - URN:urn:nbn:de:bvb:29-opus4-146072
Persistent identifiers - DOI:https://doi.org/10.25593/978-3-96147-345-8
ISBN:978-3-96147-345-8
Series (Volume number):FAU Studien aus dem Maschinenbau (352)
Publisher:FAU University Press
Place:Erlangen
Editor:Jörg Franke, Nico Hanenkamp, Marion Merklein, Michael Schmidt, Sandro Wartzack
Referee:Marion Merklein, Mirko Schaper
Advisor:Marion Merklein
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of publication:2020
Date of online publication (Embargo Date):2020/09/28
Publishing Institution:FAU University Press
Granting institution:Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Technische Fakultät
Acceptance date of the thesis:2020/06/17
Release Date:2020/09/29
Tag:Walzplattieren
Accumulative Roll Bonding; Forming; Rolling; Sheet metal; Tailor Heat Treated Blanks
SWD-Keyword:Aluminium; Blech; Walzen; Accumulative Roll Bonding-Verfahren; Umformen; Wärmebehandlung; Laser; Ingenieurwissenschaften; Maschinenbau; Produktionstechnik
Length/size:x, 157 Seiten
Notes:
Parallel erschienen als Druckausgabe bei FAU University Press, ISBN: 978-3-96147-344-1
Original publication:mb.fau.de/diss
Institutes:Technische Fakultät / Department Maschinenbau
Technische Fakultät / Department Maschinenbau / Lehrstuhl für Fertigungstechnologie (LFT)
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 60 Technik / 600 Technik, Technologie
6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 67 Industrielle Fertigung / 670 Industrielle Fertigung
6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 67 Industrielle Fertigung / 671 Metallverarbeitung und Rohprodukte aus Metall
6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 67 Industrielle Fertigung / 673 Nichteisenmetalle
open_access (DINI-Set):open_access
Collections:Universität Erlangen-Nürnberg / FAU University Press
Licence (German):Creative Commons - CC BY-NC - Namensnennung - Nicht kommerziell 4.0 International
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