Kontakt: Prof. Jens Freudenberger
Umformung und thermomechanische Behandlungen von Metallen und Legierungen sind ein wesentlicher Bestandteil der modernen Werkstoffentwicklung. Wir nutzen grundlegendes Wissen über Verformungsmechanismen, das (dynamische) Rekristallisationsverhalten und die Phasengleichgewichte, um spezifische Materialeigenschaften maßzuschneidern. Das Hauptziel der Untersuchungen besteht stets darin, Werkstoffe mit herausragenden strukturellen Eigenschaften zu entwickeln, teils in Kombination mit funktionalen Eigenschaften.
Zur Herstellung dieser Materialien steht am IFW Dresden eine breite Palette von Umformverfahren zur Verfügung.
| Walzgerüst | Durchmesser der Arbeitswalze | Bereich der Blechdimensionen |
| Duo Walzgerüst | 280 mm | h = 1 mm - 50 mm; wmax = 100 mm |
| Quarto Walzgerüst | 110 mm | h = 0.1 mm - 4 mm; wmax = 80 mm |
| (Quarto Walzgerüst) | 40 mm | h = 0.05 mm - 0.4 mm; wmax = 20 mm |
| 12-fach Walzgerüst | 11 mm | h = 0.015mm - 0.1 mm; wmax = 15 mm |
Hier bedeuten: h = Höhe des Blechs; wmax = maximale Breite des Blechs. Das Duo-Walzwerk (D = 280 mm) kann mit Walzen ausgestattet werden, die für (i) RT-Verformung oder (ii) Warmwalzen geeignet sind. Die Proben können dabei bis zu 1200°C heiß sein, wohingegen die Walzen nicht beheizt werden.
Hier bedeuten: D = Durchmesser der Stange / des Drahts; l = Länge der Probe; Dbobbin = Durchmesser der Trommel. Das Ziehen erfolgt bei Raumtemperatur (RT), während Proben unter 1 m Länge unter Flüssigstickstoffkühlung gezogen werden können. Wir nutzen Standard-Schmierstoffe sowie eine Druckbeschichtungseinheit (ECOFOM EM20).
| Schmidehammer | Bereich des Probendurchmessers | |
| Lufthammer | D = 16 mm - 80 mm |
Der Hammer ermöglicht die Umformung bei Raumtemperatur (RT) sowie das Warmumformen von vorgeheizten Proben bis zu 1200°C. Auch Freiformschmieden mit flachen Werkzeugen ist möglich.
| Anlage | Bereich des Probendurchmessers | |
| 4-Backen Hämmermaschine | D = 6,7 mm - 30,0 mm | |
| 4-Backen Hämmermaschine | D = 1,0 mm - 6.7 mm | |
| 2-Backen Hämmermaschine | D = 3,8 mm - 9.0 mm | |
| 2-Backen Hämmermaschine | D = 1,0 mm - 5.0 mm | |
| 2-Backen Hämmermaschine | D = 0,3 mm - 3.0 mm |
Hier bedeuten: D = Durchmesser des Drahts. Kaltes Rundkneten (bei Raumtemperatur oder mit in Flüssigstickstoff gekühlten Proben) ist in den oben genannten Bereichen möglich, während das Rundkneten von heißen Proben (Probentemperatur bis zu 800°C) im Bereich von D = 2 - 11,6 mm möglich ist. Da die Werkzeuge bei Raumtemperatur sind, ist die Verformung bei anderen Temperaturen nur für kurze Proben möglich.
Das Strangpressen kann bei Temperaturen von bis zu 600°C mit einer maximalen Kraft von kN durchgeführt werden. Die Anlage benötigt Proben (oder Behälter) mit einem Durchmesser von 30 mm. Je nach Probe ist eine Verformung bis auf einen Durchmesser von D = 9 mm möglich.
Wärmebehandlungen sind erforderlich, um die Phasengleichgewichte einzustellen, die entweder einphasig oder eine gezielt herbeigeführte Kombination von Phasen sein kann, wie sie beispielsweise für die Ausscheidungsverfestigung benötigt wird. Daher wird die Wärmebehandlung eingesetzt, um wohldefinierte Gefüge in den jeweiligen Werkstoffen zu erhalten und somit ihre Eigenschaften gezielt anzupassen.
Zur Durchführung der Wärmebehandlungen steht am IFW Dresden eine Reihe von Öfen zur Verfügung.
| Ofen | max. Temperatur | Innenraum |
| Schmiedeofen | 1200°C | wmax = 400 mm ; hmax = 200 mm; lmax = 600 mm |
| Schmiedeofen | 1200°C | wmax = 550 mm ; hmax = 400 mm; lmax = 1000 mm |
Hier bedeuten: h = Höhe; w = Breite; l = Länge. Die Wärmebehandlungen werden an Luft durchgeführt.
| Ofen | max. Temperatur | Innenraum | Atmosphäre |
| Muffelofen | 1700°C | w = 120 mm ; h = 80 mm; l = 150 mm | Luft |
| Muffelofen | 1200°C | w = 250 mm ; h = 250 mm; l = 750 mm | Ar |
Hier bedeuten: h = Höhe; w = Breite; l = Länge.
| Ofen | Rohrinnendurchmesser | max. Probenlänge | max. Temperautr | Atmosphäre |
| D10 | 100 mm | 300 mm | 1300°C | Luft (*) |
| D11, D12 | 120 mm | 300 mm | 1300°C | Luft, N2, Ar |
| Linn 100 | 40 mm | 100 mm | 1000°C | Vac, N2, Ar, H2 (**) |
| Langrohrofen | 180 mm | 1800 mm | 1200°C | Vac, N2, Ar, H2 (**) |
| Häreteofen | 100 mm | 200 mm | 1300°C | N2, Ar (*) |
(*) Probennahme aus dem heißen Ofen zur Schnellabschreckung möglich
(**) Schnellabkühlung möglich (Verlagerung der Proben aus der heißen Zone hinaus)
| Ofen | max. Temperatur | weitere Informationen |
| Rohrofen | 800°C (*) | in-situ R(T) Messungen(**) |
| Rohrofen | 1000°C (*) | besondere Atmosphäre: Vakuum, H2, etc. Schnellabkühlung ohne Wechsel der Atmosphäre möglich |
| Saturn | 1300°C | Kallibrierung von Thermoelementen |
(*) Um maximale Heizraten (ca. 5 K/s) zu erreichen, kann die Probe in den heißen Bereich des Ofens geschoben werden.
(**) Proben für Widerstandsmessungen haben entweder eine Länge von 40 mm oder 100 mm. Der Durchmesser der Proben beträgt bis zu 3 mm. Flache Proben können mit einer Breite von bis zu 1/10 ihrer Länge gemessen werden.
Wir haben die Möglichkeit, die Proben in Quarzglas einzukapseln (Vakuum oder mit Argon befüllt).
