96 Prakt. Met. Sonderband 46 (2014)
Das Trocke
unbeschicht
Schnittparar
Nach kurze
schneiden a
Proben vor
chemischer
und einer ve
cr Als weitere
He 3 die Spanbil
Werksti mikroskopie
: , : . Beam (FIB)
Abb. 1: Darstellung der Spanbildungszone im orthogonalen Schnitt (aus [5] ibernommen). Schiifforobel
In diesen Bereichen kommt es zu starker plastischer Verformung des Werkstückmaterials. DE z
Zur Abschätzung der Dehnrate innerhalb der primären Fließzone kann die Beziehung als geeigne
nach Stevenson et al. [6] verwendet werden: deionisierter
g=C 2 (1) (2-15 5»).
h
Dabei beschreibt vs die Schergeschwindigkeit in der primären Scherzone, h die Höhe der
Scherzone und C eine Konstante (nach [6] ist C = 1,1). In der sekundären Scherzone kann 3. ERGEB
die Dehnrate näherungsweise ebenfalls mit Gleichung (1) abgeschätzt werden. .
Bei genügend hoher Schergeschwindigkeit (vs= vc= 50 -— 100 m/min) innerhalb der N ein
Scherzone und kleiner Scherzonenhéhe (h = 10 — 30 um) sind Dehnraten im Bereich von Beraha 1 At
6:10° - 110° s' moglich. Diese hohen Dehnraten fiihren zu nanokristallinem Gefüge
innerhalb der Aufbauschneide [7]. Aufgrund des Verformungsgradienten innerhalb der
Scherzone sind darüber hinaus verschieden stark verformte Materialbereiche im
entstehenden Span möglich. Die Mikrostruktur im Bereich der Spanbildungszone und im
Speziellen in der Aufbauschneide selbst wurde für das trockene Außenlängsdrehen von
Stahl C45E im normalisierten Zustand bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten eingehend
untersucht. Im Speziellen war der Einfluss der Variation der Schnittgeschwindigkeit (und
damit der Dehnrate) auf die Ausbildung der lokale Mikrostruktur von Interesse.
2. VERSUCHSAUFBAU UND PROBENGEOMETRIE Abb. 3: Da
Ve = 501
Als Werkstiickwerkstoff fur die gezielten Untersuchungen wurde C45E im normalisierten
Zustand (mittlere Korngröße ca. 16 um; Harte ca. 194 HV1) verwendet In Abb. 3 si
Schnittgeschwindigkeit v, [m/min’ nn Schliff darge
Vorschub / [mm/ev] I | rn vn
Schnitttiefe a, [mm] i Betrachtung
Spanwinkel y [°] kompaktiert-
Freiwinkel o [°]
Keitwinkel ff [°]
Eckenradius r, [mm]
Einstellwinkel x, [°] WE
Schneidkantenradius 7a um? ne
Abb. 2: Auflistung der Spanparameter (links) und schematische Darstellung des
Zerspanprozesses (Aufenlangsdrehen) (rechts).
