Abschreck- und Umformdilatometer, Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien – IWT

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Die Dilatometrie ist im Bereich der thermischen Analyse eingeordnet. Anhand der Längenänderung aufgrund thermischer Effekte sowie von Phasenumwandlungen können die Vorgänge von Wärmebehandlungsprozessen umfassend studiert werden. Somit können neue, komplexe Wärmebehandlungsfolgen in Vorstudien bewertet sowie bestehende Prozesse optimiert werden. Zudem stellen die experimentellen Daten der Versuche die Basis für die Modellierung im Rahmen der Wärmebehandlungssimulation dar. Die Erweiterung auf ein Umformdilatometer dient zur Untersuchung des Werkstoffverhaltens, das aufgrund von mechanischen Spannungen beeinflusst wird.
Auf Grundlage der Forschungsaktivitäten der letzten Jahre am Leibniz-IWT Bremen haben sich folgende Schwerpunkte herauskristallisiert, die auch die technischen Anforderungen des Dilatometers festlegen:
— Bestimmung anisotroper Effekte: Aufnahme der Querdehnung, z. B. bei gewalzten Stählen mit Seigerungen,
— Cryobehandlung: Tiefkühlen zum Untersuchen der Phasenumwandlung unterhalb der Raumtemperatur z.B. die vollständige Martensitumwandlung,
— Umwandlung unter Spannung: Umformdilatometer für U-ZTU, Ableiten der mechanischen Eigenschaften,
— Für die Untersuchung von Blechen soll eine Zugeinheit vorhanden sein,
Das Gerät ist zu liefern und vor Ort in Betrieb zu nehmen. (Badgasteiner Straße 3, Gebäude IW1/2, Raum 1159, 28359 Bremen)
In den im Folgenden beschriebenen Anforderungen sind technische Eigenschaften definiert, über welche das Dilatometer verfügen muss. Sollte eines oder mehrere der Kriterien nicht erfüllt sein, so wirkt sich dieses auf den geplanten Einsatz und die Verwendungsmöglichkeiten der Anlage aus. Dies kann dazu führen, dass wissenschaftliche Vorhaben nicht mehr realisierbar sind.
Deswegen werden folgende Kriterien als zwingende Mindestanforderungen definiert:
Temperaturbereich: -150 oC-1 300 oC
Auflösung < 0,1 K
Wärmen: bis zu 2 000 K/s (Stahl; Hohlprobe Wandstärke = 1 mm;
Im Abschreckmodus), induktiv
Kühlen: bis zu 300 K/s (Stahl; Hohlprobe Wandstärke = 1 mm; im Abschreckmodus)
Abschrecken mit Gas
Einrichtung zur Tieftemperaturbehandlung
Vakuumsystem: Druck < 10-4 mbar
Ölfreies Vakuumpumpensystem
Leckrate <10-5 (mbar•l)-1•s
Messsystem: Längen- und Querdehnungsmesssystem
Genauigkeiten: Längendehnungsmesssystem < 0,05 μm
Querdehnungsmesssystem < 0,1 μm
Belastungsrichtung Zug / Druck
Umformschritte beliebige Anzahl
Umformkraft: bis zu 10 kN
Umformgeschwindigkeit bis zu 100 mm/s (Druck); bis zu 10 mm/s (Zug)
Umformgrad bis zu 1,0
Hard-/Software: Programmierung und Speicherung der Zeitt-Temperatur-Folgen und der entsprechenden Messdaten
Sonstiges: Inklusive Lieferung, Aufstellung, Installation, Inbetriebnahme sowie Einweisung/Schulung für die Anlage und die Software von 5 Personen mindestens 2 Tage in der Betriebsstätte des Käufers
Sollte der Geräteaufbau nicht wie gefordert abgebildet werden können, führt dies zum Ausschluss des Angebots.
Ein Überschreiten des geschätzten Wertes von 300 000,00 EUR führt zwingend zum Ausschluss.

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Die Dilatometrie ist im Bereich der thermischen Analyse eingeordnet. Anhand der Längenänderung aufgrund thermischer Effekte sowie von Phasenumwandlungen können die Vorgänge von Wärmebehandlungsprozessen umfassend studiert werden. Somit können neue, komplexe Wärmebehandlungsfolgen in Vorstudien bewertet sowie bestehende Prozesse optimiert werden. Zudem stellen die experimentellen Daten der Versuche die Basis für die Modellierung im Rahmen der Wärmebehandlungssimulation dar. Die Erweiterung auf ein Umformdilatometer dient zur Untersuchung des Werkstoffverhaltens, das aufgrund von mechanischen Spannungen beeinflusst wird. Auf Grundlage der Forschungsaktivitäten der letzten Jahre am Leibniz-IWT Bremen haben sich folgende Schwerpunkte herauskristallisiert, die auch die technischen Anforderungen des Dilatometers festlegen:
— Bestimmung anisotroper Effekte: Aufnahme der Querdehnung, z. B. bei gewalzten Stählen mit Seigerungen,
— Cryobehandlung: Tiefkühlen zum Untersuchen der Phasenumwandlung unterhalb der Raumtemperatur z. B. die vollständige Martensitumwandlung,
— Umwandlung unter Spannung: Umformdilatometer für U-ZTU, Ableiten der mechanischen Eigenschaften,
— Für die Untersuchung von Blechen soll eine Zugeinheit vorhanden sein, Das Gerät ist zu liefern und vor Ort in Betrieb zu nehmen. (Badgasteiner Straße 3, Gebäude IW1/2, Raum 1159, 28359 Bremen) In den im Folgenden beschriebenen Anforderungen sind technische Eigenschaften definiert, über welche das Dilatometer verfügen muss. Sollte eines oder mehrere der Kriterien nicht erfüllt sein, so wirkt sich dieses auf den geplanten Einsatz und die Verwendungsmöglichkeiten der Anlage aus. Dies kann dazu führen, dass wissenschaftliche Vorhaben nicht mehr realisierbar sind. Deswegen werden folgende Kriterien als zwingende Mindestanforderungen definiert:
Temperaturbereich: -150 oC-1 300 oC
Auflösung < 0,1 K
Wärmen: bis zu 2 000 K/s (Stahl; Hohlprobe Wandstärke = 1 mm; Im Abschreckmodus),
induktiv Kühlen: bis zu 300 K/s (Stahl; Hohlprobe Wandstärke = 1 mm; im Abschreckmodus)
Abschrecken mit Gas
Einrichtung zur Tieftemperaturbehandlung
Vakuumsystem: Druck < 10-4 mbar
Ölfreies Vakuumpumpensystem
Leckrate <10-5 (mbar•l)-1•s
Messsystem: Längen- und Querdehnungsmesssystem
Genauigkeiten: Längendehnungsmesssystem < 0,05 μm
Querdehnungsmesssystem < 0,1 μm
Belastungsrichtung Zug / Druck
Umformschritte beliebige Anzahl
Umformkraft: bis zu 10 kN
Umformgeschwindigkeit bis zu 100 mm/s (Druck); bis zu 10 mm/s (Zug)
Umformgrad bis zu 1,0
Hard-/Software: Programmierung und Speicherung der Zeitt-Temperatur-Folgen und der entsprechenden Messdaten
Sonstiges: Inklusive Lieferung, Aufstellung, Installation, Inbetriebnahme sowie Einweisung/Schulung für die Anlage und die Software von 5 Personen mindestens 2 Tage in der Betriebsstätte des Käufers
Sollte der Geräteaufbau nicht wie gefordert abgebildet werden können, führt dies zum Ausschluss des Angebots. Ein Überschreiten des geschätzten Wertes von 330 000,00 EUR führt zwingend zum Ausschluss. Generalüberholte Vorführgeräte dürfen bis zu einem Alter von einem Jahr angeboten werden. Für diese Geräte wird gegenüber Neugeräten (Annahme: 6 Jahre Nutzungsdauer lt. DFG-AfA) ein Preismalus vergeben, der die verringerte Restnutzungsdauer hälftig berücksichtigt (bspw. Alter 6 Monate = Restnutzungsdauer 5,75 Jahre, Alter 1 Jahr = Restnutzungsdauer 5,5 Jahre) und sich wie folgt berechnet: Angebotspreis/Restnutzungsdauer*6 Jahre AfA eines Neugerätes=Wertungssumme Beispiel: 1 Jahre altes generalüberholtes Vorführgerät, Angebotspreis: 300 000 EUR 300 000 EUR/5,5 Jahre Restnutzungsdauer = 54 545,45 EUR*6 = 327 272,73 EUR Wertungssumme