Forschungsdatenbank

Ziel des Projektes ist die Entwicklung von Mittel-Mangan-St?hlen mit
austenitisch-martensitischen Gef¨¹gen und verbesserten Festigkeit-
Duktilit?t-Kombinationen im Vergleich zu herk?mmlichen St?hlen
dieser Art. Die hohe Festigkeit des Martensits ist auf die Bildung von
B2-(Fe,Ni)Al Ausscheidungen zur¨¹ckzuf¨¹hren. Die Duktilit?t des
Phasengemisches wird durch die Anwesenheit von Austenit mit einer
angepassten mechanischen Stabilit?t gew?hrleistet. Im ersten Schritt
wird das Phasengemisch durch das Abschrecken des Austenits bei
einer Temperatur zwischen Martensitstart (Ms) und Martensitfinish
(Mf) Temperaturen eingestellt. Da die martensitische Umwandlung
ohne Diffusion erfolgt, entspricht die Zusammensetzung des
Martensits nach dem Abschrecken der des Austenits. Dies ist eine
Abweichung vom thermodynamischen Gleichgewicht. In einem
anschlie?enden W?rmebehandlungsschritt (Auslagerung) bilden sich
B2-(Fe,Ni)Al Ausscheidungen innerhalb des Martensits. Um die
Bildung dieser Ausscheidungen zu erm?glichen, ist die Anwesenheit
von den Legierungselementen Nickel und Aluminium erforderlich.
Wenn die Auslagerungstemperatur auch f¨¹r die Diffusion von Mangan
im Austenit und Martensit gen¨¹gt, dann wird sich Mangan gleichzeitig
zwischen Austenit und Martensit verteilen. Die Mangan-Anreicherung
des Austenits erh?ht seine mechanische Stabilit?t und unterdr¨¹ckt die
verformungsinduzierte Martensitbildung. Dies ist f¨¹r eine
Verbesserung der Duktilit?t zust?ndig. Da das geschilderte Verfahren
aus einem Abschrecken (Quenching) und einer anschlie?enden
einstufigen Manganverteilung (Partitioning) und Auslagerung (Aging)
besteht, kann das Akronym QPA verwendet werden. Die Eignung der
angewendeten QPA-Parameter wird durch die Zugeigenschaften
ausgewertet. Mittel-Mangan-St?hle neigen zur Streckgrenzenl?ngung
(YPE), n?mlich zur plastischen Verformung ohne Verfestigung,
insbesondere nach interkritischem Gl¨¹hen f¨¹r kurze Zeiten oder bei
geringen Temperaturen. Das zweite Ziel des Vorhabens ist es
herauszufinden, welche Bedingungen f¨¹r das Auftreten von YPE
notwendig sind. Daf¨¹r werden Zugproben so behandelt, dass die
Einfl¨¹sse von gel?stem Kohlenstoff, verformungsinduzierten
Versetzungen und Stapelfehlern im Austenit und die Art des
Martensits (Spontan bzw. Verformungsinduziert) durch anschlie?ende
Zugversuche untersucht werden k?nnen. Des Weiteren ist es zu
erwarten, dass das Spannungsplateau beim Zugversuch sich im
Kraft-Weg-Signal bei der H?rtepr¨¹fung wiederspiegelt.
Dementsprechend wird erforscht, ob das Auftreten von YPE beim
Zugversuch durch das Kraft-Weg-Signal mit instrumentierten
Eindringpr¨¹fungen vorhergesagt werden kann. Das Verst?ndnis des
Zusammenhangs zwischen YPE und Kraft-Weg-Signal aus der
H?rtepr¨¹fung dient zur Untersuchung von YPE nicht nur in Mittel-
Mangan-St?hlen, sondern auch in YPE-anf?lligen ferritischen St?hlen.