Verbesserung des Umformverhaltens von mehrlagigen Aluminiumblechwerkstoffen mit ultrafeinkörnigem Gefüge

Abstract

Mehrlagige Aluminiumblechwerkstoffe, die mittels des Accumulative Roll Bonding (ARB) Verfahrens hergestellt werden, weisen ein nanokristallines Gefüge sowie verbesserte mechanische Festigkeitskennwerte auf. In Kombination mit prozess- sowie anwendungsangepassten Eigenschaftsgradienten bieten diese Werkstoffe trotz des zunächst limitiertenUmformvermögens das Potential, Gewichtseinsparungen bei Fahrzeugkarosserien erzielenzu können. Zur Ausschöpfung dieses Potentials wird im Rahmen dieser Arbeit zunächst die Hochskalierung des ARB-Prozesses ausgehend vom Labormaßstab untersucht, um die Herstellung großformatiger Platinen zu ermöglichen. Anschließend werden über nachgeschaltete lokale Wärmebehandlungsprozesse der mehrlagigen Bleche spezifische Eigenschaftsverläufe über die Blechebene und in Blechdickenrichtung eingestellt. Diese sollen einerseits durch eine lokale Entfestigung und andererseits durch die örtliche Erhöhung der Bindungsfestigkeit zwischen den Blechlagen zu einer Verbesserung des Umformvermögens dieser Werkstoffe beitragen. Daher werden im nächsten Schritt die Auswirkungen auf das Umformverhalten in Tiefzieh- und Biegeversuchen analysiert und bewertet. Abschließend werden die Wirkmechanismen für Tailor Heat Treated Blanks (THTB) entsprechend der Erkenntnisse dieser Arbeit erweitert sowie Gestaltungsrichtlinienfür die Anwendung der verschiedenen Eigenschaftsgradienten bei maßgeschneiderten, mehrlagigen Aluminiumplatinen abgeleitet.