Karl Heeß - Maß- und Formänderungen infolge von Wärmebehandlung von Stählen

Die auffälligste Änderung an der 5. Auflage der Verzugsmonographie ist der Titel. Die alte Formulierung „Maß- und Formänderungen infolge Wärmebehandlungvon Stählen“ implizierte nicht eindeutig genug, dass das entlang der Fertigungskette kumulierte Verzugspotenzial zwar durch die Wärmebehandlung als Maß- und Formänderungen ausgelöst wird aber nicht unbedingt von ihr zu verantworten ist. Vielmehr könnte man schlussfolgern, dass die Wärmebehandlung hauptverantwortlich für die Verzugsentstehung ist. Der Zusatz „Ursachen von der Konstruktion bis zum Endprodukt“ stellt nach Meinung der Mitglieder des Fachausschusses FA15 nun eindeutig klar, dass Verzug eine Systemeigenschaft ist und die gesamte Prozesskette dieses System darstellt. Weiter sei an dieser Stelle explizit erwähnt, dass Maß- und Formänderungen beim Schweißen nicht Thema dieser Monographie sind.

Die zweite gravierende Änderung besteht im Verzicht auf die dem Buch beigefügte CD. Nach Einschätzung der Autoren ist der Download die zeitgemäßere Variante, die unabhängig von einem CD-Laufwerk arbeitet. Die Beispielsammlung sowie der gesamte Text des vorliegenden Buches können von der Homepage des Verlages heruntergeladen werden.

Der Grundlagenteil der Monographie wurde noch einmal deutlich erweitert und den aktuellen Erkenntnissen angepasst. So wurden die Grundlagen der „Entstehung von Maß- und Formänderungen“ an die abschließenden Erkenntnisse des Ende 2011 ausgelaufenen Sonderforschungsbereiches „Distortion Engineering“ angepasst. Der Themenbereiche „Randschichthärten“ wurde in seiner Bedeutung für die Verzugsentstehung ebenfalls gemäß dem aktuellen Erkenntnisstand überarbeitet. Die pure Aufzählung der Einflussgrößen auf den Verzug wurde graphisch aufgearbeitet. Dabei wurde der Bezug der Prozessparameter zu den Verzugspotentialträgern herausgearbeitet. Weiter wurde ein neuer Abschnitt zum „Messen und Bewerten von Maß- und Formänderungen“ eingefügt, der dem Praktiker ebenfalls wichtige Hinweise geben kann. Letztlich werden anhand von Beispielen Ursachen für Maß- und Formänderungen aus der gesamten Prozesskette aufgezeigt.

Das Kapitel „Berechnung von Maß- und Formänderungen“ wurde ebenfalls an den Stand der Technik angepasst. Insbesondere wurde der Anlassmodellierung ein eigenes Unterkapitel gewidmet.

Die Anleitung zum Gebrauch der Monographie wurde um Screen-Shots zur besseren Verdeutlichung der Möglichkeiten und Abläufe erweitert.

Selbstverständlich wurde auch die Literatur, die seit dem Erscheinen der 4. Auflage publiziert wurde, gesichtet. Dabei wurden 94 Veröffentlichungen zum Thema „Maß- und Formänderungen“ vorausgewählt und im Detail von den Fachausschussmitgliedern analysiert und bewertet. Zur Identifikation geeigneter Veröffentlichungen wurden dabei die Jahrgänge 2010–2014 der HTM – Journal of Heat Treatment and Materials und der Zeitschrift „Stahl und Eisen“ gesichtet. Die Zeitschrift „Computational Material Science“ wurde rückwirkend von 2007 analysiert. Weiterhin wurden die Konferenzbände der internationalen Tagungen aus diesem Zeitraum, die sich mit dieser Thematik befasst haben, ausgewertet:

4th International Conference on Thermal Process Modeling and Simulation, 2010, Shanghai.

3rd International Conference on Distortion Engineering, IDE 2011, Bremen.

19th Congress of International Federation for Heat Treatment and Surface Engineering, 2011, Glasgow.

6th International Conference on Quenching and Control of Distortion including 4th International Conference on Distortion Engineering, 2012, Chicago.

20th Congress of International Federation for Heat Treatment and Surface Engineering, 2012, Peking.

European Conference on Heat Treatment and 21st IFHTSE Congress, 2014, München.

5th International Conference on Thermal Process Modeling and Computer Simulation; 2014; Orlando, USA.

Rückwirkend wurde noch die

1st International Conference on Quenching and Control of Distortion, 1992, Chicago

ausgewertet. Im Ergebnis wurden 78 neue Veröffentlichungen in der bewährten standardisierten Form ausgearbeitet und in die Beispielsammlung aufgenommen. Der Umfang der Beispielsammlung steigt damit von 242 auf 319 Ausarbeitungen an. Der ständigen Weiterentwicklung der Wärmebehandlungssimulation Rechnung tragend, sind ca. ein Drittel aller Ausarbeitungen Beispiele aus diesem Themenkreis.

Dem Nutzer wird mit der 5. Auflage wieder eine Monographie zur Verfügung gestellt, die durch Suchfunktionen und Verlinkungen komfortable auf dem Computer angewendet werden kann, um aus der Vielzahl der ausgearbeiteten Veröffentlichungen gezielt die aktuell interessierenden finden zu können.

Aufgrund der großen Zahl von Veröffentlichungen zum Thema Maß- und Formänderungen kann kein Anspruch auf Vollständigkeit erhoben werden. Für Anregungen und Ergänzungen ist der Fachausschuss 15 jedoch stets dankbar und bittet um Zusendung von Veröffentlichungen, die durch sein Raster gefallen sind.

Der Fachausschuss 15 hat sich zum Ziel gesetzt, etwa alle 4 Jahre neue Ausarbeitungen in die Monographie „Maß- und Formänderungen infolge Wärmebehandlung von Stählen“ einzubinden. Nachdem diese eigene Vorgabe bereits bei den vergangenen Auflagen erfolgreich umgesetzt werden konnte, haben die Mitglieder des FA 15 auch diesmal fleißig gearbeitet, um der Fachwelt zum HK 2011 die Neuauflage dieser Monographie präsentieren zu können. Zur Identifikation geeigneter Veröffentlichungen wurden die Jahrgänge 2004–2009 der HTM – Zeitschrift für Werkstoffe, Wärmebehandlung, Fertigung – und der Zeitschrift „Stahl und Eisen“ gesichtet. Weiterhin die Konferenzbände der internationalen Tagungen, die sich mit dieser Thematik befasst haben:

1st International Conference on Distortion Engineering, IDE 2005, Bremen.

15th Conference of International Federation for Heat Treatment and Surface Engineering and SMT 20, 2006, Wien.

3rd International Conference on Thermal Process Modeling and Simulation, 2006, Budapest.

5th International Conference on Quenching and Control of Distortion, 2007, Berlin.

2nd International Conference on Distortion Engineering IDE 2008, Bremen

17th Conference of International Federation for Heat Treatment and Surface Engineering, 2008, Kobe.

New Challenges in Heat Treatment and Surface Engineering, Conference in Honour of Prof. B. Liscic, 2009, Dubrovnik – Cavtat.

Im Rahmen einer Vorauswahl wurden insgesamt 105 Veröffentlichungen ausgewählt und im Detail analysiert und bewertet. In 91 Fällen fiel das Votum positiv aus und es erfolgte eine Auswertung der entsprechenden Arbeit in der bewährten standardisierten Form. Der Umfang der Beispielsammlung steigt damit von 153 auf 244 Ausarbeitungen an. Erneut eine Steigerung um mehr als 50 %. Der ständigen Weiterentwicklung der Wärmebehandlungssimulation Rechnung tragend, sind ca. ein Drittel aller Ausarbeitungen Beispiele aus diesem Themenkreis.

Neben den neuen Ausarbeitungen wurde auch der allgemeine Teil der Monographie in einigen Punkten verbessert. So wurde die Übersicht der Ursachen für Maß- und Formänderungen den aktuellen Erkenntnissen des Sonderforschungsbereiches „Distortion Engineering“ angepasst.

Das überarbeitete Stichwortverzeichnis enthält jetzt zahlreiche verbesserte und klarere Definitionen.

Aufgrund der großen Zahl von Veröffentlichungen zum Thema Maß- und Formänderungen kann kein Anspruch auf Vollständigkeit erhoben werden. Für Anregungen und Ergänzungen ist der Fachausschuss 15 jedoch stets dankbar und bittet um Zusendung von Veröffentlichungen, die durch sein Raster gefallen sind.