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Fakultät Maschinenbau

Werkstoffcharakterisierung an rohrförmigen Halbzeugen mittels temperaturgestütztem Expansionsversuch

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in
  • Profil- und Blechumformung
  • Materialcharakterisierung
© IUL
a) Schematischer Versuchsaufbau; b) vorläufige Dehnpfade mit zugehörigem Versagenspunkt bei der Rohrexpansion
Widerstandserwärmung von Rohren in Kombination mit Expansion durch Innendruck und axialem Vorschub kann für die Einstellung des Dehnpfads genutzt werden.

Förderer und Kontakt

Finanzierung IGF/Fosta
Projektnummer 24017N
Projektpartner   8 Unternehmen
Ansprechpartner Jan Flesch M.Sc.
Laufzeit 01.07.2025 – 30.06.2027
Status Laufend

Projektbeschreibung:

Bei dem kürzlich am IUL entwickelten Hochtemperatur-Rohrexpansionsversuch („Hot-Tube-Bulge- (HTB-) Test) werden Stahlrohre durch direkte Widerstandserwärmung zunächst auf bis zu 1000 °C erwärmt. Anschließend wird ein Innendruck durch Gas in Kombination mit einer axialen Verschiebung eines Rohrendes zur Einstellung verschiedener Dehnungszustände auf der Rohroberfläche genutzt. Daraus lassen sich im Post-Processing reibungsfreie Versagenskriterien in Form von Hochtemperatur-Grenzformänderungskurven ableiten. Darüber hinaus sollen in diesem Projekt Potentiale zur Aufnahme von Fließkurven anhand des HTB-Tests untersucht werden.

Ein besonderer Fokus wird dabei auf die Verifizierung der Ergebnisse in Abhängigkeit von Parameteränderungen (Temperatur, Dehnrate, Wandstärke, etc.) sowie die Anwendbarkeit der Versagenskriterien in Innenhochdruck-Warmumformprozessen gelegt. Durch die Kontrolle des Expansionsbereichs wird zudem die Möglichkeit der Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften von Schweißnähten bei geschweißten Rohren untersucht.

Veröffentlichungen:

M. Kamaliev, F. Kolpak, A. E. Tekkaya, 2022

Isothermal hot tube material characterization – Forming limits and flow curves of stainless steel tubes at elevated temperatures. Journal of Materials Processing Technology (309).
https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2022.117757