Zusammenfassung
Schrauben aus hochfesten Stählen und deren wirtschaftliche Fertigung unterliegen hohen Qualitätsansprüchen und werden ständig weiter verbessert. Für hochfeste Schrauben werden üblicherweise MnB- und 1 %Cr-Stähle im vergüteten Zustand verwendet. Als kostengünstige Alternativen gelten thermomechanisch gewalzte Stähle, Dualphasenstähle und AFP-Stähle, die ohne zusätzliche Wärmebehandlung (Vergütung) hergestellt werden können. Ausgehend von der Beschreibung der metallurgischen und walzbedingten Einflüsse bei der Drahtherstellung und deren Auswirkungen auf die Umformbarkeit bei der Schraubenherstellung werden die alternativen Stahlgüten vergleichend dargestellt. Ergänzend dazu werden die verfahrenstechnischen Optimierungsmöglichkeiten bei der Schraubenfertigung betrachtet, wobei primär der Vorzug, die Eigenspannungsentwicklung und die Wärmebehandlung untersucht werden. Durch FE-Simulationen werden die Fertigungsschritte analysiert und mittels Schädigungsmodellen die Grenzen der Umformbarkeit aufgezeigt.
Summary
Fasteners made from high strength steels and their economical production are faced to high quality requirements and are improved continuously. High strength screws are usually made from MnB and 1 %Cr steels. Alternative cost-saving steel grades are thermomechanically rolled steels, dual phase steels and precipitation hardened ferritic-perlitic steels, which do not need an extra heat treatment (Q&T). Based on the description of the effect of metallurgical influences and the conditions during hot rolling of the wire on the formability, the alternative steel grades are compared. In addition, the measures to optimize the processing parameters during the manufacturing of fasteners are considered, taking into account pre-drawing, residual stresses and heat treatment. By finite element simulations, the fastener production steps and forming limits are analysed by damage models.
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Buchmayr, B., Hatzenbichler, T., Kienreich, R. et al. Werkstoff- und verfahrenstechnische Optimierung bei der Herstellung hochfester Schrauben. Berg Huettenmaenn Monatsh 153, 423–429 (2008). https://doi.org/10.1007/s00501-008-0415-0
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DOI: https://doi.org/10.1007/s00501-008-0415-0