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Bibliographic Metadata

Title
Optimierung der monotonen und zyklischen Eigenschaften von hoch manganhaltigen TWIP-Stählen : Einfluss von Temperatur und Vorverformung auf die Mikrostrukturentwicklung
AuthorRüsing, Christian Johannes
ExaminerSchaper, Mirko ; Maier, Hans Jürgen
Published2015
Institutional NotePaderborn, Univ., Diss., 2015
Annotation
Tag der Verteidigung: 24.11.2015
Defended on2015-11-24
LanguageGerman
Document TypesDissertation (PhD)
URNurn:nbn:de:hbz:466:2-17183 
Files
Optimierung der monotonen und zyklischen Eigenschaften von hoch manganhaltigen TWIP-Stählen [10.37 mb]
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Reference
Classification
Abstract (German)

Hoch manganhaltige TWIP-Stähle eignen sich durch ihre besonderen Eigenschaften für Leichtbaukonstruktionen und für optimierte Sicherheitskomponenten im Automobilbereich. Eine hohe Festigkeit bei gleichzeitig hoher Duktilität, sowie ein hohes Verfestigungsvermögen, bedingt durch die Bildung von verformungsinduzierten Zwillingen, zeichnet diese Werkstoffe bei einer Verformung bei Raumtemperatur aus. Zur Untersuchung des Optimierungspotentials der TWIP-Stähle X-IP1000 und X40MnCrAl19-2, wurden diese verschiedenen Vorbehandlungen unterzogen. Bei diesen Untersuchungen standen die Höhe der Vorverformung sowie die Temperatur während einer Verformung der Werkstoffe im Vordergrund. Eine Analyse der Mikrostruktur nach der Vorverformung bei verschiedenen Temperaturen sowie nach deren Ermüdungsbeanspruchung zeigte die jeweiligen aktiven mikrostrukturellen Mechanismen auf. Beide Werkstoffe zeigten nach einer Vorverformung bei verschiedenen Temperaturen hervorragende mechanische Eigenschaften. Abhängig von Temperatur- und Verformung wurde eine hohe Streckgrenze bzw. Zugfestigkeit sowie eine hohe Duktilität erreicht. Diese Eigenschaften beruhten je nach Verformungstemperatur auf einer verformungsinduzierten Zwillingsbildung, Versetzungsgleiten oder martensitischer Phasenumwandlung. Zudem zeigte sich durch die Vorbehandlungen der Werkstoffe, und dadurch einer Stabilisierung der Mikrostruktur, eine Verbesserung der Ermüdungseigenschaften.

Abstract (English)

Due to the particular properties of high manganese TWIP-steels, these steels are suitable for lightweight constructions as well as optimized safety components in the automotive sector. The combination of high strength with simultaneous high ductility as well as the enormous hardening during deformation at room temperature are characteristics of these steels. These good mechanical properties at ambient temperatures are achieved due to the formation of deformation induced twins. The TWIP-steels X-IP1000 and X40MnCrAl19-2 were pre-treated with different methods to investigate the possibility of optimization of their monotonic as well as fatigue properties. The investigations were focused on the influence of the height of the deformation and the temperature during the deformation. Microstructural analyses were done after deformation at different temperatures as well as after fatigue loading of the pre-treated samples so that the particular active microstructural mechanisms become visible. Both TWIP-steels showed excellent mechanical properties after pre-deformation at different temperatures. Depending on the temperature at deformation and the height of deformation, high yield strength or rather ultimate tensile strength in combination with a high ductility were achieved. These properties were reached due to deformation induced twinning, dislocation glide and martensitic transformation according to the temperature at deformation. Furthermore, it has been shown that a pre-treatment of the investigated TWIP-steels, and thereby the stabilization of the microstructure, can improve the fatigue performance.