Optimierung des Eigenspannungszustands kaltfließgepresster austenitischer Stähle durch einen kontrollierten Ausstoßvorgang

Ausgehend von vorherigen Ergebnissen zur Prozessoptimierung fließgepresster Proben aus dem austenitischen Werkstoff 1.4404 mittels einer aktiven Prozessführung zur Verbesserung des Eigenspannungszustands, wurde das gleiche Verfahren auf den metastabilen austenitischen Werkstoff 1.4307 angewandt. Es wurden neue Erkenntnisse erwartet, da dieses Material bereits bei geringen Umformgraden zur Bildung von verformungsinduziertem Martensit neigt. Zum Vergleich der erwarteten Optimierung des Eigenspannungszustands wurden konventionell fließgepresste Proben hegestellt und spannungsarmgeglüht.

Es wurde gezeigt, dass die Reduktion der Zugeigenspannungen durch die aktive Prozessführung beim 1.4307 insbesondere in der martensitischen Phase auftritt, während diese beim 1.4404 im Austenit erfolgt. Durch einen zusätzlichen Prozessschritt der Wärmebehandlung konventionell fließgepresster Proben werden ebenfalls Zugeigenspannungen abgebaut. Allerdings zeigt die Kaltumformung mit aktiver Prozessführung ein höheres Potenzial zur Verbesserung des Eigenspannungszustands.

Starting with previous results of process optimization of cold extruded samples of the austenitic stainless steel 1.4404 using an active die for the improvement of the residual stress state, the same forming process was examined for the metastable austenitic steel 1.4307. New insights were expected, because the material tends to form deformation martensite at low degrees of deformation. To allow a comparison of the expected optimization of the residual stress state, conventionally cold extruded samples were produced and underwent stress relief annealing.

It has been shown that the reduction of the tensile residual stresses by the active die for 1.4307 happens primarily in the martensitic phase, while those results were evident in the austenitic phase for 1.4404. The additional process step of annealing of conventionally cold extruded samples resulted in the reduction of tensile residual stresses as well. Nevertheless, the cold forming process showed a higher potential to improve the residual stress state.