Use of tool coatings for wear-reduced hot forming of Aluminum alloys under dry conditions (BFS AZ-1565-22)

Third party funded individual grant


Acronym: BFS AZ-1565-22

Start date : 15.06.2024

End date : 15.10.2024


Project details

Short description

Hot Forming and Quenching (HFQ) is a promising method to produce lightweight automotive parts from high strength Aluminum alloys like AA7075. However, during forming, significant transfer of the Aluminum on to the forming tools has been reported. The resulting adhesive wear deteriorates the quality of the formed components and the forming tools and must therefore be minimized. While the use of lubrication has been an accepted method for reducing wear, lubricants present ecological and economic disadvantages. Tool coatings with high temperature resistance and significant hardness have exhibited good tribological properties. The scope of the project is to investigate and compare the tribological potential of suitable tool coatings (ZrN, AlCrTiN, ta-C, a-C:H) under HFQ conditions using deep drawing and strip drawing experiments.

Scientific Abstract

Das Warmumformen und Abschrecken von Aluminium (HFQ) ist ein vielver-sprechendes Prozessverfahren zur Her-stellung von Leichtbaukomponenten im Automobil aus hochfesten Legierungen wie AA7075. Während der Umformung entsteht jedoch signifikanter Übertrag in Form von adhäsivem Verschleiß auf die  Umformwerkzeuge. Dieser reduziert die Qualität der  Bauteile und der Werkzeuge. Der Einsatz von Schmierstoffen hat sich als Methode zur Verringerung des Ver-schleißes etabliert, bringt jedoch ökologi-sche und wirtschaftliche Nachteile mit sich. Im Rahmen des Projekts wird das tribologische Potenzial von Werkzeugbe-schichtungen hoher Temperaturbestän-digkeit und signifikanter Härte (ZrN, Al-CrTiN, ta-C, a-C:H) unter HFQ-Bedingungen anhand von Tiefzieh- und Streifenziehversuchen untersucht und verglichen.

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