Werkstoffverhalten und Spanbildung bei der Hochgeschwindigkeitszerspanung von C45E

In der vorliegenden Arbeit wird die Hochgeschwindigkeits-Spanbildung am Beispiel des unlegierten Vergütungsstahls C45E (1.1191) aus werkstoffkundlicher Sicht charakterisiert. Als Fertigungsprozess kommt das Orthogonal-Einstechdrehen und das Bohren zum Einsatz. Ein neu definierter Lokalisierungsgrad quantifiziert, wie deutlich sich die Verformung in den auftretenden Scherspänen ausprägt. Die realisierte getrennte Varia-tion von Festigkeit und Homogenität ermöglicht die isolierte Untersuchung der Auswirkungen dieser Gefügeeigenschaften. Der Spanbildungsvorgang von normalgeglühtem C45E ist dabei ein dreidimensionaler Prozess, die Scherbänder bilden sich nicht konti-nuierlich über die Spanbreite aus. Es konnte belegt werden, dass die Temperaturen in der Spanunterseite und im Scherband Werte bis zur Schmelztemperatur erreichen. Dreidimensionale TEM-Untersuchungen der Mikrostruktur von Spänen parallel zur Spanunterseite und quer zur Scherverformungsrichtung zeigen, dass sich die Scherbänder bei konventioneller Zerspanung als Deformations- und im Hochgeschwindigkeitsbereich als Transformationsbänder ausbilden. Ein Materialversagen im Sinne von Scherrissen in der primären Scherebene konnte trotz darauf hinweisender Prozessphänomene ausgeschlossen werden.