Die Arbeit charakterisiert das Umformverhalten dreier ternärer hochmanganhaltiger Stähle (Fe23Mn0,3C, Fe23Mn0,6C, Fe28Mn0,3) zwischen Raumtemperatur und 1200°C anhand von isothermen Zylinderstauchversuchen unter Variation der Umformtemperatur und -geschwindigkeit. Der Einfluss des variierten Mangan- bzw. Kohlenstoffgehalts auf die Fließspannung wird in diesem Parameterfeld untersucht. Ein Vergleich mit dem kommerziellen austenitischen Stahl 1.4301 ordnet die ermittelten Fließspannungen und somit auch die Anforderungen an umformtechnische Anlagen ein.
Die Arbeit widmet sich auch der möglichen (Weiter-)Verarbeitung dieser bei Raumtemperatur dominierend durch TRIP (Martensitbildung) oder TWIP (Zwillingsbildung) verfestigenden Werkstoffe. Eine Route (Labormaßstab) zur Homogenisierung von Blockgussmaterial wurde entwickelt. Die Eigenschaften aber auch die Hindernisse bei der Warm- und Kaltumformung (durch Schmieden und Walzen) werden mit Erkenntnissen bei der Erzeugung hochmanganhaltiger Stähle mittels Dünnbandgießen (Prototypanalage) oder der Bearbeitung mittels ESU verglichen. Dabei werden sowohl die Verzunderung und Entkohlung als auch die erreichbare Homogenisierung von (Mangan-) Seigerungen beleuchtet. Die Grenzen der Umformung durch Kaltwalzen werden aufgezeigt. Ansätze zur Überwindung dieser Grenzen oder der aufgrund der hohen Verfestigung während der Umformung bei Raumtemperaturen auftretenden hohen Anlagenkräfte werden anhand von mäßigen (Walz-)Temperaturerhöhungen dargestellt. Die Modellbildung des Verfestigungsverhaltens wird exemplarisch mittels eines versetzungsdichtebasierten Ansatzes zur Beschreibung des Verhaltens von TWIP-Stählen im Temperaturbereich nahe Raumtemperatur sowie anhand der dynamischen Rekristallisation oberhalb von 900°C überprüft.
Aktualisiert: 2019-12-12
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