1. EINLEITUNG ................................................... 1
1.1. Neue Entwicklungen bei höherfesten, hochumformbaren
Stählen für Automobile .................................. 1
1.2. Eigenschaften und Aufbau von Mchrphascn-Stählen mit
Restaustenit ............................................ 2
2. LITERATURÜBERSICHT ........................................... 4
2.1. Eigenspannungs- und Umwandlungsplastizität .............. 4
2.1.1. Definition von Eigenspannungs- und
Umwandlungsplastizität ........................... 4
2.1.2. Rolle der Eigenspannungen bei der
Eigenspannungsplastizität ........................ 5
2.1.2.1. Eigenspannungen ......................... 5
2.1.2.2. Überblick über den Einfluss von
Eigenspannungen 2. Art auf die
mechanischen Eigenschaften .............. 6
2.1.3. Rolle des Restaustenits .......................... 8
2.2. Restaustenit ........................................... 11
2.2.1. Thermodynamik der martensitischen Umwandlung .... 11
2.2.2. Umwandlung während plastischer Umformung ........ 15
2.2.3. Stabilität des Restaustenits .................... 18
2.2.4. Erzeugung von Restaustenit ...................... 21
2.3. Legierungskonzepte in Hinblick auf die mechanischen
Eigenschaften .......................................... 23
2.4. Methoden zur Identifizierung von Gefügebestandteilen
in Mehrphasen-Stählen mit Restaustenit ................. 24
2.5. Modellierung ........................................... 27
2.5.1. Dehnungsinduzierte Umwandlung ................... 27
2.5.2. Festigkeitskennwerte einzelner
Gefugebestandteile und von
Mehrkomponentengefugen .......................... 37
2.5.3. Ableitung der Fließkurven von
Mehrkomponentengefugen aus den Fließkurven
der einzelnen Gefiigebestandteile ............... 41
3. PROBLEMSTELLUNG UND ZIELSETZUNG DER ARBEIT .................. 48
4. EXPERIMENTE ................................................. 50
4.1. Probenmaterialien und Probenherstellung ................ 50
4.1.1. Ausgewählte Stähle .............................. 50
4.1.2. Probenvorbereitung und Probenformen ............. 51
4.2. Untcrsuchungsmethoden .................................. 53
4.2.1. Untersuchungseinrichtungen ...................... 53
4.2.1.1. Umformdilatometer ...................... 53
4.2.1.2. Glühsimulator .......................... 54
4.2.1.3. Mikrodiffraktometer .................... 56
4.2.2. Versuchsdurchführung ............................ 58
4.2.2.1. Dilatometrie ........................... 58
4.2.2.2. Glühsimulationen ....................... 59
4.2.2.3. Mechanische Prьfung. 62
4.2.2.4. Messgenauigkeit bei der Ermittlung
der mechanischen Kennwerte und Kließ-
kurven im Zug- und Stauchversuch ....... 62
4.2.3. Mikrostrukturelle Untersuchungen ................ 64
4.2.3.1. Probenpraparation ...................... 64
4.2.3.2. Reslaustenitbestimmung ................. 64
4.2.3.2.1. Reslaustenitbestimmung mit
dem Mikrodiffraktometer ..... 64
4.2.3.2.2. Restaustenitanteil nach
unterschiedlicher Dehnung
im Zugversuch ............... 65
4.2.3.2.3. Messgenauigkeit der
Reslaustenitbestimmung mit
dem Mikrodiffraktometer ..... 67
4.2.3.2.4. Restaustenitbestimmung an
Quer- und Längsschliffen .... 68
4.2.3.3. Metallografie und Bildanalyse .......... 69
5. MESSUNGEN UND ERGEBNISSE .................................... 72
5.1. Gefüge und mechanische Eigenschaften der
Versuchsmaterialien vor der Glühung .................... 72
5.2. Ergebnisse der dilatometrischen Untersuchungen ......... 74
5.2.1. Umwandlungstemperaturen ......................... 74
5.2.2. Austenitbildung bei der interkritischen
Glühung ......................................... 74
5.3. Ergebnisse der mikrostrukturellen Untersuchungen
an geglühten Proben .................................... 75
5.3.1. Metallografische Ergebnisse ..................... 75
5.3.2. Ergebnisse der mikrodiffraktometrischen
Restaustenitbestimmung .......................... 77
5.3.3. Restaustenitgehalt nach unterschied liehen
Dehnungen im Zugversuch ......................... 79
5.4. Ergebnisse der mechanischen Prüfung .................... 83
5.4.1. Festigkeitskennwerte und Fließkurven ............ 83
5.4.1.1. Beeinflussung der mechanischen
Kennwerte .............................. 83
5.4.1.2. Einfluss von Anteil und
Koblenstoffgehalt im Reslaustenit
auf die mechanischen Kennwerle ......... 88
5.4.1.3. Korrelation zwischen dem Verlauf der
Fließkurve und der Charakteristik der
dehnungsinduzierten Martensitbildung ... 92
5.4.1.4. Korrelation zwischen dem Ablauf der
dehnungsinduzierten Martensitbildung
und dem Verlauf des
Verfestigungsexponenten ................ 96
5.4.1.5. Einfluss der Temperatur und der Zeit
bei der interkritischen Glßhung ........ 99
5.4.1.6. Einfluss der Temperatur und der Zeit
bei der Glühung im Bainitgebiet ....... 101
5.4.1.7. Vergleich zwischen betrieblichem
Material und Material aus
Laborglühung .......................... 103
5.4.2. Energieaufnahmevermögen ........................ 105
5.4.3. Auswirkung von Druck- und Zugspannungen auf
die Restaustenitstabililät ..................... 106
5.5. Bewertung und Diskussion der Ergebnisse ............... 108
5.5.1. Versuchsdurchluhrung ........................... 108
5.5.2. Charakterisierung der Restauslenitumwandlung
durch die unterschiedliche Stabilität der
Restaustenitkörner ............................. 108
5.5.3. Rolle des Restaustenits bei der Einstellung
mechanischer Eigenschaften ..................... 111
5.5.4. Rolle des Restaustenits bei der Einstellung
des Energieaufhahmevermögens ................... 115
5.5.5. Einfluss der Beansprachungsrichtung auf die
Umwandlungskinetik des Restaustenits ........... 118
6. MODELLENTWICKLUNG .......................................... 120
6.1. Zu betrachtende Modelle ............................... 120
6.1.1. Bewertung von Literaturmodellen zur
Restaustenitstabilität anhand der eigenen
Messdaten ...................................... 120
6.1.2. Modellierang der Kinetik der dehnungsindu-
zierten Martensitbildung anhand metall-
kundlicher Literaturansätze .................... 128
6.1.3. Erstellung eigenes physikalischen Modells
für die Kinetik und Mikrostruktur der
dehnungsinduzierten Restaustenitumwandlung ..... 136
6.1.4. Modellierung der Fließkurve eines Mehrphasen
-Stahles mit Restaustenit ...................... 143
6.1.5. Modellierung der mechanischen Kennwerte ........ 149
6.2. Bewertung und Diskussion der Modellierung ............. 151
7. ZUSAMMENFASSUNG ............................................ 157
8. LITERATURVERZEICHNIS ....................................... 160
|
