Gradation Rolling – Technology for graded ultrafine‐grained materials

Abstract Zur erheblichen Verbesserung mechanischer Eigenschaften und einer belastungsgerechten Gestaltung von Bauteilen wurde ein Verfahren zur Halbzeugmodifikation entwickelt, dass den Ansatz der gezielten Einstellung einer variablen Mikrostruktur verfolgt. Das neue Verfahren Gradierungswalzen erlaubt die Fertigung gradierter stabförmiger Halbzeuge, mit Bereichen von normalkörnig bis ultrafeinkörnig. Ausgehend von der Betrachtung eines Bauteiles mit Gefügegradienten wird das Verfahren vorgestellt und der Einfluss der Prozessparameter beschrieben. Weiterhin wird ein Ansatz zur Beschreibung der Verformungscharakteristik des Verfahrens vorgestellt. A new type of process is developed to achieve considerably enhanced mechanical properties by load adapted design resulting from a local adaption of the grain size. The new method called gradation rolling is applied to the modification of rod shaped billets. A grain size gradient with a range from coarse grained state to ultrafine‐grained state is created. The forming method, its parameters and an exemplary application is described. An approach to theorise the deformation characteristics during processing is presented.