Verfahren zur Herstellung gradiert hochgradig plastisch umgeformter Werkstoffe

Durch hochgradig plastische Umformung hergestellte Werkstoffe haben aufgrund ihrer ultrafeinkörnigen Mikrostruktur sehr gute Eigenschaften. Die Herstellung erfolgt durch Kaltumformverfahren mit sehr großen Umformgraden. In der vorliegenden Arbeit werden zwei neue Verfahren zur hochgradig plastischen Umformung mit einem Gradienten der Umformung, bezeichnet als Gradierungs-walzen und Gradierungspressen, entwickelt und untersucht. Die Untersuchungen werden an Aluminiumwerkstoffen durchgeführt. Ausgehend vom Stand der wissenschaftlichen Erkenntnisse werden die für eine hochgradig plastische Umformung mit Gradient notwendigen Randbedingungen ermittelt. Zwei Verfahrensgruppen, inkrementelle Walzverfahren und Durchdrückver-fahren, werden fokussiert und jeweils ein Verfahren entwickelt. Mittels numerischer Prozesssimulation erfolgt jeweils eine Charakterisierung und basierend auf den Ergebnissen eine Bewertung des spezifischen Potenzials der skizzierten Verfahren. Die anschließenden experimentellen Untersuchungen belegen die Umsetzbarkeit der konzipierten Verfahren. Erste Werkstoffcharakterisierungen zeigen den Gradientencharakter der Eigenschaften und den Kornfeinungseffekt.