Multistage Eccentric Rotary Swaging : Dedicated to Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Mayr on his 80 ^th birthday Translated title: Mehrstufiges exzentrisches Rundkneten : Gewidmet Herrn Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Mayr zum 80. Geburtstag

Abstract

Material properties like yield stress and hardness change during forming. Metastable austenitic steels are characterized by an elevated work hardening potential due to strain-induced transformation of austenite into martensite especially by multi-stage processing. An application of a new rotary swaging process design with Eccentric Flat Shaped Dies (EFSD) enables a severe shear strain in the workpiece. Eccentric rotary swaging typically provides a helical material flow. According to the process parameters, the microstructure features a typical eddy pattern with a spiral shaped grain orientation. The forming process can be carried out in one or more processing steps. The properties of the formed workpieces can be adjusted both by a variation of the process parameters values and by a specific subsequent heat treatment. This work is focused on microscopic investigations of the microstructure of in one and two steps eccentrically swaged parts with and without subsequent heat treatment.

Kurzfassung

Beim Umformen verändern sich die Materialeigenschaften wie Fließspannung und Härte. Metastabile austenitische Stähle weisen durch spannungsinduzierte Umwandlung von Austenit in Martensit ein erhöhtes Verfestigungspotenzial auf, insbesondere bei mehrstufiger Bearbeitung. Ein neu gestalteter Rundknetprozess mit exzentrischen Flachbacken (Eccentric Flat Shaped Dies, EFSD) ermöglicht die Erzeugung einer starken Scherdehnung im Werkstück. Durch exzentrisches Rundkneten entsteht in der Regel ein helixförmiger Werkstofffluss. Abhängig von den Prozessparametern weist das Gefüge ein typisches Wirbelmuster mit spiralförmiger Kornausrichtung auf. Der Umformprozess kann in einem oder mehreren Verarbeitungsschritten ausgeführt werden. Die Eigenschaften der umgeformten Werkstücke lassen sich sowohl durch eine Variation der Prozessparameter als auch durch eine gezielte anschließende Wärmebehandlung anpassen. Schwerpunkt dieser Arbeit ist die mikroskopische Untersuchung des Gefüges von in einem bzw. in zwei Schritten exzentrisch rundgekneteten Werkstücken mit und ohne anschließender Wärmebehandlung.