Bibliographic Metadata
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- TitleExperimentelle Untersuchungen des beanspruchungsabhängigen Umwandlungsverhaltens und der Umwandlungsplastizität des Stahls 51CrV4 in Anlehnung an einen thermo-mechanisch gekoppelten Umformprozess
- Author
- Examiner
- Published
- Institutional NotePaderborn, Univ., Diss., 2012
- AnnotationTag der Verteidigung: 14.12.2012
- LanguageGerman
- Document TypesDissertation (PhD)
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Zusammenfassung
In der vorgelegten Dissertation wurden die temperaturabhängigen mechanischen Eigenschaften des stabilen bzw. unterkühlten Austenits eines niedrig legierten Stahls 51 CrV4 (1.8159) ermittelt. Zusätzlich wurde die Abhängigkeit der Umwandlungskinetik des Werkstoffs in der Perlit und Bainitstufe von den Austenitisierungsbedingungen, einachsigen Spannungen und plastischen Verformungen des unterkühlten bzw. stabilen Austenits untersucht. Weiterhin wurde die Auswirkung der oben genannten Parameter auf die Umwandlungsplastizität untersucht. Für die Untersuchungen der Zusammenhänge zwischen den lokalen Umwandlungsdehnungen und der dabei entstehenden Mikrostruktur wurde eine Kombination aus zweidimensionaler Dehnungsmessung auf Basis Digitaler Bildkorrelation und EBSD eingesetzt.Mechanische Eigenschaften des stabilen und unterkühlten Austenits sind von der Austenitisierungs und Prüftemperatur abhängig. Die Austenitisierungsdauer spielt dabei eine untergeordnete Rolle. Die Auswirkungen der umwandlungsüberlagerten äußeren Beanspruchungen sind in der Perlit und Bainitstufe unterschiedlich. So wird die Kinetik der isothermen perlitischen Umwandlung durch eine einachsige Zugspannung verzögert. Die Kinetik der bainitischen Umwandlung hingegen wird durch die äußeren Beanspruchungen beschleunigt. Diese beeinflussen auch die Umwandlungsplastizität. Zweidimensionale Dehnungsmessungen belegen, dass die Bereiche, die große Umwandlungsdehnungen während der spannungsüberlagerten Umwandlung zeigen, auf einige wenige ehemalige Austenitkörner begrenzt sind.
Abstract
The present study shows mechanical properties of stable and supercooled austenite of commercial heat-treatable low alloy 51 CrV4 steel. Furthermore, the role of austenitization and external loads on the kinetics of the perlitic and bainitic phase transformation were investigated. The corresponding changes in the microstructures were analyzed. Specifically, isothermal austenite-to-bainite phase transformations were characterized by the combination of in-situ digital image correlation (DIC) and electron backscatter diffraction (EBSD).The mechanical properties of stable and supercooled austenite depend on the prior austenitization temperature. The time of the austenitization has only minor influence on the austenite properties. External loading always accelerates the isothermal bainitic transformation, whereas even small stresses resulted in a delay of the isothermal perlite formation. The superimposed load can lead to transformation plasticity. Combined DIC and EBSD investigations revealed that on the microstructural scale large transformation plasticity strains are concentrated on a few austenite grains only.
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