Bibliographic Metadata
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- TitleEinfluss mechanischer Belastung auf das scherungsdominierte Phasenumwandlungsverhalten in niedrig legiertem Stahl - In-situ Charakterisierung von Variantenauswahl und -wachstum
- Author
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- Institutional NotePaderborn, Univ., Diss., 2014
- AnnotationTag der Verteidigung: 17.02.2014
- Defended on2014-02-17
- LanguageGerman ; English
- Document TypesDissertation (PhD)
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Zusammenfassung
Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Einfluss von der Phasenumwandlung überlagerten Belastungenauf die Phasenumwandlungskinetik und die Entwicklung von phasenumwandlungsinduziertemVerzug auf makro- und mesoskopischer Ebene während der Austenit-zu-Bainit undder Austenit-zu-Martensit Phasenumwandlungen bestimmt. Anhand der ermittelten Ergebnissekonnten eine Reihe von Optimierungsvorschlägen für thermo-mechanisch gekoppelteMassivumformprozesse zur Herstellung von funktional gradierten Strukturen aus niedrig legiertemStahl und für die Modellierung dieser erarbeitet werden.Es wurde festgestellt, dass überlagerte Spannungen die Kinetik der betrachteten scherungsdominiertenPhasenumwandlungen maßgeblich beeinflussen. So läuft durch überlagerteSpannungen die bainitische Phasenumwandlung beschleunigt ab und die Martensit-Start-Temperatur wird zu höheren Werten verschoben. Gleichzeitig führen die Spannungen bei denAustenit-zu-Bainit und den Austenit-zu-Martensit Phasenumwandlungen zu einer anisotropenVolumenzunahme die im Bauteil zu Verzug führt, die als umwandlungsplastische Dehnungbezeichnet wird. Die Entwicklung umwandlungsplastischer Dehnung konnte im Rahmen dieserArbeit auch auf mesoskopischer Ebene in Form von Dehnungsfeldern beobachtet werden, wobei eine Korrelation der Dehnungsfelder mit den Kristallorientierungen der entstandenenMikrostruktur möglich war, wenn der Phasenumwandlung eine Spannung überlagert wurde.
Abstract
In the context of this work, the influence of stress superimposed to isothermal austenite-tobainiteand austenite-to-martensite phase transformations on the kinetics and the evolution oftransformation induced distortion was investigated. Thereby, the kinetics as well as the evolutionof distortion was examined at both the macro- as well as the mesoscopic level. The resultsdetermined within this work allowed for deriving several recommendations for the optimizationof thermo-mechanically coupled massive forming processes for the production offunctionally graded structures made from low alloy steel as well as for modeling of these processes.In particular it was found, that stress superimposed to phase transformations influences thetransformation kinetics significantly. In detail the total phase transformation time for thebainitic phase transformation was shortened and the martensite-start-temperature was higher,when a stress was superimposed. At the same time, stress leads to an anisotropic volumechange which causes distortion in the product, which is called transformation plasticity strain.Thereby, the evolution of transformation plasticity strain could be determined at the macroandat the mesoscopic level. For the latter case the strain distribution could be correlated withthe crystal orientations of the resulting microstructure, when the phase transformation wassuperimposed by a stress.
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