Wie wirkt sich die „Kaltverfestigungsrate“ von austenitischen Edelstählen auf das Aufwickeln von dünnwandigen Wellenfedern-Stählen aus?

Austenitische Edelstähle wie 316 weisen beim Flachdrahtwalzen und anschließenden Aufwickeln eine hohe Kaltverfestigungsrate auf. Wenn der Draht in das Wellenprofil geformt wird, erhöht die lokale plastische Verformung die Härte und Streckgrenze, verringert jedoch die Duktilität. Bei sehr dünnen Abschnitten (z. B. $t < 0,005$ Zoll) kann das Material spröde werden, was zu Mikrorissen an den Wellenspitzen führt. Zur Prozesskontrolle gehört die Überwachung des Rückfederungswinkels während des Aufwickelns, der eine Funktion des Verhältnisses $E/E_{tan}$ ist (wobei $E_{tan}$ der Tangentenmodul ist). Wenn die Kaltverfestigung über die gesamte Spule hinweg ungleichmäßig ist, variieren die resultierenden Wellenhöhen, was zu einem „Spannen“ der Feder unter Last führt.