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Microstructural investigation of the sheet metal DC05 for tailored blanking

机译：定制冲裁板DC05的显微组织研究

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Die Verwendung gefügter Feinbleche bei Tiefziehprozessen gewinnt in der industriellen Anwendung einen immer höheren Stellenwert. Für die Auslegung der formgebenden Werkzeuge ist es wichtig, die Realisierbarkeit eines Umformvorganges vorherzusagen. Dies kann mit Hilfe der Finiten Elemente Methode (FEM) geschehen. Hierfür ist die Kenntnis des Werkstoffverhaltens sowohl in der Schweißnaht als auch in der wärmebeeinflußten Zone und im Grundwerkstoff von wesentlicher Bedeutung. Es kann festgestellt werden, daß die Schweißnaht in der Regel sehr stark aufgehärtet ist, was in der numerischen Simulation zur Vorhersage von Rissen berücksichtigt werden muß. Folglich wurden Untersuchungen durchgeführt, um die Gefügeveränderungen in dem Blechwerkstoff DC05 aufzuzeigen. Es erfolgten sowohl dilatometrische Messungen als auch nähere Untersuchungen zur wärmebedingten Korngrößenveränderung. Zusammengefaßt kann festgestellt werden, daß das sich bildende Widmannstättensche Gefüge in der Schmelzzone zu hoher Härte führt, während in der wärmebeeinflußten Zone die Korngröße hierfür verantwortlich ist.%Tailored blanks are being employed more and more in industrial deep drawing processes. For the layout of sheet metal part tooling it is important to predict the feasibility of the forming process. Substantial achievements have been made in this direction by means of the finite element method (FEM). Some basic requirements are correct descriptions of the material behaviour of the welded sheet metal in the base material as well as in the seam and the heat affected zone. It can be observed that the seam itself is considerably hardened. For the crack prediction during forming processes, the weld has to be considered in numerical simulation. Thus, investigations are performed to characterise the change of material properties in DC05 sheet metal. Dilatometric measurements as well as the grain size development are examined closer. It can be summarised that the resulting Widmanstaetten structure is responsible for the hardness increase in the laser beam molten area, while the grain size has a greater influence in the heat affected zone.
机译：在深冲压工艺中使用连接的钣金在工业应用中变得越来越重要。对于成形工具的设计，重要的是预测成形过程的可行性。这可以使用有限元方法（FEM）来完成。为此，必须了解焊缝，热影响区和母材中材料的行为。可以确定，焊缝通常非常坚硬，在数值模拟中必须考虑到这一点以预测裂纹。结果，进行了研究以显示钣金材料DC05的结构变化。进行了膨胀测量和对与热有关的晶粒尺寸变化的更详细的研究。总而言之，可以说形成的Widmannstatten结构在熔化区导致较高的硬度，而在热影响区则是晶粒尺寸的原因。在工业深冲压工艺中，越来越多地采用量身定制的毛坯。对于钣金零件工具的布局，重要的是预测成形过程的可行性。通过有限元方法（FEM）在这个方向上已经取得了实质性的成就。一些基本要求是对基材，接缝和热影响区中焊接金属薄板的材料性能的正确描述。可以看出，接缝本身已经相当硬化。为了预测成形过程中的裂纹，必须在数值模拟中考虑焊接。因此，进行了研究以表征DC05板材中材料性能的变化。仔细研究了膨胀测量和晶粒尺寸的发展。可以总结出，所得到的维德曼斯塔汀结构是激光束熔融区域硬度增加的原因，而晶粒尺寸在热影响区具有更大的影响。

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