12.04.2021
Projektbewilligung StaGuBau
Entwicklung hochverschleißfester Stahlgusslegierungen für Werkzeuganwendungen von Baumaschinen und Baustoffanlagen
Werkzeuge der Baumaschinen und Baustoffanlagen müssen einem permanenten Einsatz mit oftmals komplexen, überlagerten Beanspruchungen standhalten. Die zu bearbeitenden Materialien wirken dabei zumeist extrem abrasiv, was zu einem hohen Materialverlust am Bauteil führt. Um dem entgegenzuwirken und damit die Standzeiten zu erhöhen, werden viele Bauteil- und Werkzeugoberflächen mittels diverser Verfahren randschichtgehärtet oder aufgepanzert. Jedoch stellen diese Verfahren einen zusätzlichen, zeitaufwendigen sowie energieaufwändigen Bearbeitungsschritt in der Herstellung dar und bedürfen oft den Einsatz von Werkstoffen mit seltenen, strategischen Metallen. In Anbetracht steigender Preise für Metalle und Energie wird es allerdings zunehmend wichtiger, die eingesetzten Ressourcen so effizient wie möglich zu nutzen. Ferner können nicht alle Geometrien bspw. mit Hartmetall beschichtet werden und der Kostenaufwand bei größeren Bauteilen und Werkzeugen ist sehr hoch.
Die Vielfalt der Werkzeuge und Anwendungsfelder fordern jedoch immer einen Kompromiss aus Härte, Festigkeit, Verschleißbeständigkeit, und Zähigkeit. Eine Lösung dieses Zielkonfliktes existiert bislang nicht, weil die dafür notwendigen Werkstoffe und adäquate Herstellungsverfahren nicht existieren bzw. in der praktischen Anwendung nicht anzutreffen sind, sondern bislang häufig nur im akademischen Maßstab entwickelt und erprobt worden.
Zusammen mit dem Institut für Komplexe Materien des Leibniz-Instituts für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden und dem Gießerei-Institut der Technischen Universität Bergakademie Freiberg liegt das Hauptziel dieses Forschungsvorhabens in der systematischen Entwicklung von neuen hochverschleißfesten Legierungen für Werkzeuganwendungen auf Basis von FeCrMoVC. Mittels einer speziellen Gießtechnologie ist es bereits im Gusszustand möglich, aussichtsreiche Eigenschaftskombinationen einzustellen. Durch eine gezielte Modifikation der chemischen Zusammensetzung dieser Basislegierung in Abhängigkeit vom Anforderungsprofil sowie von den gießtechnologischen Eigenschaften und Prozessparametern soll die akademische Werkstoffforschung für Werkzeuganwendungen von Baumaschinen und Baustoffanlagen nutzbar gemacht werden. Begleitet wird das Projekt von zahlreichen Industriepartnern.
Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Frank Hänel
FKZ: 21664 BR
