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Qualitätsbeurteilung von Schneidwaren und Tafelgeräten mittels elektrochemischer Rauschanalyse
Projektbearbeiter:
Dr.-Ing. Paul Rosemann
Finanzierung:
BMWi/AIF;
Ziel des Projekts ist es, die elektrochemische Rauschanalyse zu nutzen, um diejenigen Bearbeitungsschritte in der Fertigung von Schneidwaren und Tafelgeräten zu analysieren und zu identifizieren, die zu einer Verschlechterung des Korrosionsbeständigkeit am Endprodukt führen. Das beinhaltet die Prüfung und Charakterisierung der Ausgangsmaterialien, der Werkstücke nach den Wärmebehandlungs- und Umformprozessen, der Schritte der Oberflächenbearbeitung bis zum Endprodukt sowie die Lagerung. Die Ergebnisse sollen dem Anwender erlauben, eine optimale Korrosionsbeständigkeit der Endprodukte zu erreichen. Die hierfür weiter optimierte Rauschanalyse soll den Bedürfnissen der Anwender Rechnung tragen und vermehrt in der Zwischen- und Endqualitätskontrolle genutzt werden. Zudem wird mit den Projektpartnern eine Empfehlung für eine Erweiterung der geltenden Norm DIN EN ISO 8442 Teil 1 erarbeitet. Die bisherigen Ergebnisse der elektrochemischen Rauschanalyse zeigen, dass fertigungsbedingte Einflüsse auf die Korrosionsbeständigkeit nachgewiesen werden können. Hierbei lag ein wesentlicher Schwerpunkt auf der Wärmebehandlung der martensitischen und ferritischen Stähle (1.4116/1.4034), da sie durch lokale Chromkarbidbildung einen entscheidenden Einfluss auf das Korrosionsverhalten hat. Die Chromkarbide führen zu einer Chromverarmung im Gefüge, was lokal zu einer Schwächung der Passivschichtbildung führt und damit den möglichen Ausgangspunkt für lokale Korrosion darstellen kann. Da aufgrund der geforderten Schneidfestigkeit und Härte der Messer ein gewisser Anteil an Chromkarbiden im Gefüge notwendig ist, ist ein Optimum zwischen Korrosionsbeständigkeit und mechanischen Eigenschaften notwendig. Durch Variation der Austenitisierungs-  und  Anlasstemperatur wird die Chromkarbidbildung und lokale Verteilung so eingestellt, dass ein optimales Korrosionsverhalten erzielt wird,  welches mittels Rauschanalyse nachgewiesen werden konnte.  Ebenfalls konnte damit gezeigt werden,  wie durch ungünstig gewählte Wärmebehandlungsparameter,  die Korrosionsbeständigkeit geschwächt wird.  Neben der Rauschanalyse wurden hierbei auch ein für die verwendeten Stähle modifiziertes EPR-Verfahren (Elektrochemische Potentiodynamische Reaktivierung) entwickelt und eingesetzt, dass die erzielten Ergebnisse untermauern konnte. Weiterführend wurden die nachfolgenden Fertigungsschritte (Schleifen, Pliesten, etc.) auf ihren Einfluss hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit des Werkstücks untersucht. Hierbei konnten in Abhängigkeit verschiedener Parameter positive und negative Veränderungen des Korrosionsverhaltens festgestellt werden. Jedoch ist der Einfluss auf die Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zur Wärmebehandlung geringer.

Anmerkungen

Forschungsstelle 1: Forschungsgemeinschaft Werkzeuge und Werkstoffe e.V. (FGW) Remscheid Forschungsstelle 2: Otto-von-Guericke- Universität Magdeburg, Institut f. Werkstoff- und Fügetechnik (IWF)

Schlagworte

Elektrochemie, Korrosion, Messer, Prüfverfahren, Rauschen, Schneidwaren

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2014
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2013
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