Ausstattung am LNM

Bereiche

Die experimentelle Ausstattung des Lehrstuhls deckt die gesamte metallurgische Prozesskette vom Rohstoff bis zum umgeformten Halbzeug ab:

Metallurgische Prozesstechnik

In der Rohstoffaufbereitung können natürliche Einsatzstoffe ebenso wie verschiedenste Nebenprodukte mit den vorhandenen Anlagen durch Mahlen, Brechen, Sieben, Mischen und Pelletieren für nachfolgende Behandlungen vorbereitet werden.

Umformtechnik und Wärmebehandlung

Das Umformlabor ist mit verschiedenen Walzgerüsten in Duo bis Quarto Anordnung bis zu einer Ballenlänge von 600 mm ausgestattet. Weiter stehen eine Ziehbank mit Rundkneteinrichtung sowie hydraulische Pressen bis zu 1.3 MN zur Verfügung. Thermomechanische Versuche und Wärmebehandlungen können in verschiedenen Öfen bis 1600 °C durchgeführt werden. Dies wird unterstützt durch Messtechnik (Walzparameter, Dehnungen, Ziehkräfte und Rauheiten) sowie die Entwicklung weiterführender Simulationssysteme. Dazu stehen von uns entwickelte schnelle Simulationstools für das Flach- und Profilwalzen zur Verfügung, die zur Auslegung von Stichplänen und Kalibrierungen genutzt werden können. Für detailliertere Umformsimulationen stehen die FEM-Pakete Abaqus sowie QForm UK zur Verfügung.

Metallographie und Werkstoffprüfung

Die begleitende Analyse und Charakterisierung der untersuchten Werkstoffe und Materialien umfasst Analysen mittels optischer Emissionsspektroskopie und Röntgenfluoreszenzanalyse, sowie Licht- und Rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen gekoppelt mit chemischen und strukturellen Messungen. Zur Probenvorbereitung steht ein metallographisches Labor zu Verfügung, ebenso wie ein Werkstoffprüfungslabor, in dem Härteprüfungen, Kerbschlagbiegeversuche und Stauch- und Zugversuche bis 1000°C durchgeführt werden können. Weiterführende Methodiken können nach Absprache bei externen Kooperationspartnern realisiert werden.

Analyse und Charakterisierung

Thermogravimetrie, CS, RFA, OES, Lichtmikroskope, REM mit Features

Schmelzmetallurgie

Die vorhandenen Geräte der Festkörper- und Schmelzmetallurgie umfassen Reduktionsöfen und thermographischen Analysetechnik unter verschiedensten Gasatmosphären und Temperaturen bis 1600 °C. Verschiedene Induktionsöfen, sowohl offen als auch unter Vakuum oder inerter Atmosphäre, ermöglichen das kontrollierte Einschmelzen und den Abguss metallischer und nichtmetallischer Einsatzstoffe bis zu 15 kg Schmelzgewicht. Eine modulare Lichtbogenanlage steht für industrienahe Schmelzversuche in verschiedenen Betriebsarten und Elektrodenkonfigurationen bis zu 150 kg Schmelzgewicht zur Verfügung. Plasmametallurgische Versuche können in einer instrumentierten Versuchsanlage unter kontrollierten Atmosphärenbedingungen für bis zu 200 g Schmelzgewicht durchgeführt werden. Die begleitende Feuerfesttechnik und der Bau designierte Anlagenkomponenten erfolgen in der eigenen mechanischen Werkstatt.

Umformtechnik

Im Umformlabor stehen für werkstoffkundliche Untersuchungen sowie Prozessentwicklung oder -erprobung folgende Einrichtungen zur Verfügung

Walzgerüste

  • Duo dw 110 mm, Ballenbreite 160 mm, 36 kW
  • Duo/Trio dw 360 mm, Ballenbreite 600 mm, 130 kW
  • Quarto dw 90-300 mm, Ballenbreite 200 mm, 32 kW

Ziehbank mit Rundkneteinrichtung

Hydraulische Pressen

  • 1,3 MN und 200 kN

Messtechnik für

  • Walzkräfte, -temperaturen, -geschwindigkeiten
  • Dehnung
  • Ziehkraft
  • Rauheit

Werkstoffprüfung

  • serv. hydr. Zugprüfung mit Warmzugeinrichtung bis 1000 °C
  • Stauchvorrichtung bis 350 °C

Simulationssysteme für

  • Schwingungen
  • Walzprozesse

Kammeröfen bis 1280 °C, Laborofen bis 1600 °C

Das Labor verfügt über Kräne und Flurförderfahrzeug zur Handhabung von Proben, zum Bereich gehört eine mechanische Werkstatt zur Probenaufarbeitung (Bohren, Drehen, Fräsen)

Hauptanwendung:

  • Warm- und Kaltwalzen auf flacher Bahn
  • Drahtziehen
  • Stichplanentwicklung und -erprobung
  • Wärmebehandlung
  • Fließkurvenermittlung
  • Prozessoptimierung in der Umformtechnik
  • Werkstoffprüfung allg.
  • Walzenwerkstoffe
  • Keramik in der Umformtechnik als Werkzeug

Metallographie

  • Wärmebehandlungsöfen
  • Nasstrennschleifmaschine
  • Warmeinbettautomat
  • Geräte zum Kalteinbetten unter Vakuum (z.B. für poröse Proben) oder unter Blaulicht (in lichtaushärtendem Kunststoff z.B. für temperaturempfindliche Proben)
  • Halbautomatisches Schleif- und Poliersystem

REM

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Lichtbogenöfen

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Röntgenspektrometer

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Probenaufbereitung

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Spektrometer

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Bildanalyse

  • Quantitative Bildanalyse