Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn

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• in Fe Kristall gelöst Festigkeit ↑– niedriger Schmelzpunkt (~1000°C)– schwer umformbar

• Abbinden von Schwefel– Verunreinigung FeS

• Niedriger Schmelzpunkt (~1000°C) • Umformtemperatur

– Bei Umformtemp. FeS weich / flüssig keine Schubspannungen übertragbar schlecht umformbar Warmrisse

• FeS muss entfernt werden• Schmelzebehandlung: FeS + Mn Fe + MnS

Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn

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Walzen mit Laufrichtung

Werkstoff

Ausgangswerkstoff

Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn

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Werkstoff Kraftausübung durch Walzen

Vorschub durch Reibung

Walzen des Werkstoffs

Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn

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Vorschub

Fe-Körner

FeS

Vorschub und Kraftausübung

Kraftausübung durch Walzen

Vorschub durch Reibung

Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn

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Entstehen einer Schubspannung

Kraftausübung durch Walzen

Vorschub durch Reibung

Fe-Körner

FeS

vert

ika

le K

raft

kom

po

ne

nte

vert

ika

le K

raft

kom

po

ne

nte Schubspannung τ („tau“)

Schubspannung τ („tau“)

Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn

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Abgleiten auf flüssigem FeS (~1000°C)

Fe-Körner

FeS

Abgleiten der Eisenkörner

vert

ika

le K

raft

kom

po

ne

nte

vert

ika

le K

raft

kom

po

ne

nte

Kraftausübung durch Walzen

Schubspannung τ („tau“)

Schubspannung τ („tau“)

Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn

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zerstörte Oberfläche

Fe-Körner

FeS

Zerstörte Werkstückoberfläche durch herausgeschobene Körner/ Werkstoffbereiche

Abhilfe:

Zugabe von Mangan in Schmelze

Abbinden des S

Kein niedrigschmelzendes FeS

Kraftausübung durch Walzen

Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn

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Eigenschaften MnS:

• hochschmelzend

keine Warmrisse• vermikulare Struktur („Spaghetti “)

„längliche Würmer“• nur teilweise in Schlacke• Rest orientiert sich in Umformrichtung

(Walzrichtung)– Textur

(richtungsabhängige Eigenschaft)

Entstehen einer „Spaghetti-“ Struktur durch Zugabe von Mangan

Erschwerung der Warmumformung durch FeS und Wirkung von Mn

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MnS

Walzrichtung

Beanspruchung:• Längs: durchgehend Metall Festigkeit, A ↑• Quer: Belastung Grenzfläche St- MnS Schwachstelle Festigkeit, A ↓

inhomogene Eigenschaften Längs- und Quertextur

Ausrichtung der MnS- Fäden im Werkstück

quer

längs

(kurz)-quer