Einfluss der Oberflächenfertigung und des Nitrierens auf den Eigenspannungszustand des warmfesten Stahls X38CrMoV5-3 Translated title: Influence of surface finish and nitriding on residual stress behavior of the creep resistant steel X38CrMoV5-3

Kurzfassung

Um den hohen Beanspruchungen bei der Warmmassivumformung zu begegnen, werden die Oberflächen und Randbereiche der eingesetzten Werkzeuge nitriert. Durch das Nitrieren entstehen hohe Druckeigenspannungen in Oberflächennähe. Aber auch die Fertigungsbedingungen führen zu Eigenspannungen im Randbereich, die bei dem warmfesten Stahl X38CrMoV5-3 während des Nitrierens nur teilweise abgebaut werden können. In der vorliegenden Arbeit wurden Eigenspannungen an unterschiedlich gefertigten Proben gemessen, um die sich ergebenen Spannungen aus der Fertigung und der Nitrierbehandlung zu ermitteln. Die fertigungsbedingten Druck- und Zugeigenspannungen werden beim Nitrieren des Warmarbeitsstahls nicht abgebaut. Nach dem Nitrieren wurden Druckeigenspannungen von bis zu −1000 MPa gemessen.

Abstract

In order to resist to high loads in hot massive forming, the surfaces and boundary areas of the used tools are nitrided. High residual compressive stresses are induced in the near surface region during nitriding. But also the conditions of surface finish lead to residual stresses, which are only partially relieved during nitriding of the creep resistant steel X38CrMoV5-3. The presented investigations concern residual stress measurements of samples with different surface finishes. The compressive and tensile stresses, which result from surface finish, do not relieve during nitriding of the hot working steel. Compressive stresses of up to −1000 MPa were measured after nitriding.