Die Kryobehandlung (Deep Cryogenic Treatment – DCT) von Kaltarbeitsstählen birgt ein großes Potenzial zur Steigerung der Zähigkeit bei gleichbleibendem Härteniveau. Daher findet sie zunehmend Anwendung bei hochbelasteten Werkzeugen. Die durch den DCT-Prozess verursachten mikrostrukturellen Vorgänge sowie deren Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften und das Verschleißverhalten sind zwar grundlegend bekannt, jedoch liegen nur begrenzt Informationen bzgl. der Ermüdungseigenschaften vor. Dies ist im Hinblick auf die im Werkzeugeinsatz auftretenden zyklischen Beanspruchungen jedoch zwingend erforderlich. Darüber hinaus existieren keine effizienten Prüfverfahren zur Bewertung bzw. Validierung von DCT-Prozessen, weshalb deren Weiterentwicklung und werkstoffspezifische Parameteranpassung mit einem hohen Aufwand verbunden sind.

Das zentrale Forschungsziel dieses Vorhabens ist daher die Entwicklung eines Bewertungskonzeptes für Kryobehandlungen auf Basis des Kurzzeitverfahrens PhyBaL_CHT, das auf instrumentierter zyklischer Eindringprüfung (IZE) beruht und eine effiziente Bewertung der zyklischen Eigenschaften erlaubt. Hierzu ist ein tiefgreifendes Verständnis der Korrelation zwischen Kryobehandlung, Mikrostruktur und mechanischen Eigenschaften notwendig, wobei auch der Zusammenhang zu den mittels PhyBaL_CHT ermittelten Kennwerten zu erarbeiten ist. Zur Entwicklung eines Bewertungskonzepts auf Grundlage dieser Kennwerte sind detaillierte Mikrostrukturuntersuchungen sowie Ermüdungs- und Schneidversuche vorgesehen, deren Ergebnisse mit den Resultaten der IZE abgeglichen werden.