Einflüsse schleiftechnisch modifizierter Randzonenzustände auf das Barkhausenrauschen unter Variation des Werkstoffzustands

In der vorliegenden Dissertation wird die Charakterisierung schleiftechnisch generierter, thermo-mechanischer Randzonenbeeinflussungen mithilfe des mikromagnetischen Barkhausenrauschens detailliert untersucht. Dazu werden werkstoffspezifische Einflussgrößen aus der Wärmebehandlung und prozessseitige Einflussfaktoren durch eine Schleifbearbeitung sowie ihre Wechselwirkungen untereinander analysiert. Ausgehend von dem Stand der Technik und der wissenschaftlichen Kenntnisse werden drei Arbeitshypothesen definiert und im Verlauf dieser Arbeit umfassend evaluiert.

Es wird gezeigt, dass unterschiedliche Werkstoffzustände durch eine Überlagerung des spezifischen Randzonenausgangszustands aus der Wärmebehandlung mit der Randzonenbeeinflussung während der Schleifbearbeitung in unterschiedlichen Signalhöhen des Barkhausenrauschens resultieren. Demnach ergeben sich in Abhängigkeit des Werkstoffzustands individuelle Grenzwerte für eine Klassifizierung thermo-mechanischer Randzonenbeeinflussungen unterschiedlicher Intensität. Die Untersuchungen veranschaulichen zudem, dass eine mehrstufige Prozessführung aus kombinierter Schrupp- und Schlichtbearbeitung zu unterschiedlichen Signalen gegenüber einer reinen Schruppbearbeitung führen kann, sofern auch nach der Schlichtbearbeitung noch Anlasszonen in der Randzone vorliegen. Abschließend wird gezeigt, dass sich unter Variation der Analysierfrequenz in Abhängigkeit des Randzonenzustands eine individuelle Charakteristik im Verlauf des Barkhausenrauschens ergibt. Aufbauend auf diesen Ergebnissen wird eine Strategie zur Klassifizierung des Randzonenzustands geschliffener Bauteile entwickelt.