Metallographie Forum

[Benny]

Hallo,

wir verarbeiten einen Walzdraht der Güte C4C (Ø 5mm, chem. Analyse siehe unten) und haben nach der Kaltumformung vor kurzem eine sehr schlechte Oberflächenqualität unsere Teile festgestellt. Ein Querschliff des betroffenen Drahtes hat gezeigt, dass das Korn in der Mitte des Drahtes normal fein ausgebildet ist und dann am Rand extrem grob wird. Normalerweise weist das Gefüge dieses Walzdrahtes über den gesamten Querschnitt ein gleichmäßiges feinkörniges Gefüge auf.



(v=50:1, Sorry für die schlechte Quali, wurde mit nem Härteprüfer aufgenommen)




Das Material wurde aus Knüppeln mit 130x130mm auf einen Druchmesser von 5mm heruntergewalzt. Was ist beim Herstellungsprozess des Drahts schief gelaufen? Meine Überlegungen gingen in Richtung "kritischer Umformgrad" und Rekristallisation während des Walzens.
Was kann sonst passieren, damit die Körner in einem unlegierten Walzdraht bis auf einen Durchmesser von knapp 1mm anwachsen?

Was denkt ihr?


Danke und MfG,

Benny

P.S. Grüße an die Abschlussklasse 2007 und an die Lehrkräfte!

[Boromir]

was wurde am prozess verändert?
grobkorn im randbereich weist auf eine kleine keimzahl und daher geringen verformungsgrad hin, der zu grobkorn führt. hervorgerufen wird grobkorn im randbereich durch zu gering querschnittsabnahme beim ziehen. der randbereich wird gering verformt (krit verformungsgrad), während das innere nahezu verformungsfrei bleibt. durch die kaltverformung des groben korns werden die korngrenzen jedes einzelnen korns an der oberfläche sichtbar. (apfelsinenhaut) -->auffällig

für weitere schritte wäre der genau prozess wichtig, bzw die änderung der parameter.
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Gruß
Boromir Fischer
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[Benny]

Hey Boro,

was den Herstellprozess des Drahtes angeht kann ich nicht viel sagen. Sicher ist aber, dass der Draht gewalzt wurde und nicht gezogen. Wir produzieren den Draht nicht, wir verarbeiten ihn nur nur zu Schrauben. Dazu wird der Draht bei uns durch einen einzigen Ziehstein gezogen um ihn absolut rund zu bekommen. Anschließend schneiden wir den Draht in kleine Stücke, walzen ein Gewinde hinein, stauchen den Draht am oberen Ende um den Schraubenkopf zu formen und pressen in den Schraubenkopf einen Vielzahn hinein (Auf dem Bild ist links der Vielzahn und rechts die Oberfläche des Drahtes zu erkennen). An den Parametern des Umformprozesses wurde nichts geändert. Die groben Körner verursachen an der Oberfläche der Teile eine regelrechte Kraterlandschaft. Der Fehler muss schon bei der Herstellung des Drahtes, also dem Walzprozess entstanden sein.

Ich gehe davon aus, dass der Draht warmgewalzt wurde, also oberhalb der Rekristallisationstemperatur (bis 1000°C) und damit im Austenitbereich. Beim Durchlaufen der einzelnen Walzstufen wird das Gefüge immer wieder "zertrümmert" und rekristallisiert anschließend. Wenn nun bei der letzten Walzstufe das Kerngefüge nahezu unverformt blieb während das Gefüge am Rand leicht (also kritisch) verformt wurde, kann es dann dazu kommen, dass nur das Randgefüge rekristallisiert während das Kerngefüge nicht rekristallisiert und somit feinkörnig bleibt? In Verbindung mit einer defekten Kühlung nach dem Walzen könnte ich mir somit vorstellen, dass sich am Rand Grobkorn ausbildet. Dennoch wundert mich der schroffe Übergang zwischen grob- und feinkörnigem Gefüge.

Ich müsste wohl mal bei Herrn Dietl vorbeigehen, der kann mir dazu bestimmt einiges erzählen

MfG

Benny

[Boromir]

genau.
die andere möglichkeit ist, das durch die verformung des oberflächenbereichs eine höhere temperatur am rand als in der mitte des drahtes entsteht. das kann dazu führen das die rekristallisationstemperatur während der verformung nur an der oberfläche überschritten wird und dadurch eine kornvergröberung eintritt. in jeden fall ist es abhängig von verformungsgrad und der temperatur.
über den schroffen übergang musst du dich nicht wundern, das ist normal. in meinem alten schuman ist auf seide 271 unter dem punkt "3.2.2 Rekristallisation" ein schönes bild von einer warmgezogenen aluminiumstange, welche durch kritische verformung der oberflächenschichten grobkon ausbildet. der Übergang ist fast so hart wie bei dir.

so long
Boro
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Gruß
Boromir Fischer
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