Entwicklung einer neuen Stahlsorte für hohe Einhärtetiefe bei der Wärmebehandlung von Getriebekomponenten in der Windkraftbranche

 

Laufzeit: 01.07.2012 - 30.06.2017

Geldgeber: EU Coal and Steel

Ausgangssituation:

Für eine hinreichende Tragfähigkeit benötigen Windkraftzahnräder hohe Einhärtetiefen von CHD = 3-6 mm. Die herkömmliche Wärmebehandlung, bestehend aus einer Gasaufkohlung bei etwa 950 °C und anschließendem Ölabschrecken, dauert hierfür bis zu 80 Stunden. Außerdem kommt es zu großen Härteverzügen, die hohe Bearbeitungskosten nach sich ziehen. Im Gegensatz dazu kann durch Niederdruckaufkohlen bei bis zu 1050 °C die Durchlaufzeit auf etwa 20 Stunden reduziert werden. Dadurch wird ein hohes Potenzial zur Kosteneinsparung offengelegt. In Verbindung mit Gasabschrecken können weiterhin die Härteverzüge deutlich verringert werden, was die nachfolgenden Bearbeitungsschritte vereinfacht.

Forschungsziel:

Eine Umstellung der Wärmebehandlung von Windkraftzahnrädern auf Niederdruckaufkohlen und Gasabschrecken erfordert die Entwicklung neuer Stahlsorten, die den Anforderungen der neuen Wärmebehandlung im Hinblick auf Härtbarkeit, Kriechfestigkeit und Austenitbeständigkeit bei hohen Temperaturen genügen. Diese Stahlentwicklung kann nur gemeinsam mit einer Anpassung der Fertigungskette erfolgen. Daher sind die Ziele des Projekts:

  • Entwicklung zweier Stahlsorten ausreichender Kornstabilität und Kriechfestigkeit über 20 Stunden bei 1050 °C
  • Analyse und Optimierung der Vorbearbeitung und der Wärmebehandlung sodass Härteverzüge verringert werden
  • Technologische und ökonomische Bewertung der Prozessketten


Kontakt:

gt-fertigung@wzl.rwth-aachen.de