Numerische Abbildung des Phasenumwandlungsverhaltens vom Mangan-Bor-Stahl 22MnB5
Bernd-Arno Behrens, Ralf Helmholz
Die vorliegende Arbeit zielt auf eine Verbesserung der numerischen Modellierung von Formhärteprozessen ab, um exakte Prognosen hinsichtlich des thermomechanischen Materialverhaltens während des Formhärtens sowie der resultierenden Bauteileigenschaften treffen zu können.
Zunächst erfolgt die Ermittlung einer experimentellen Datenbasis, um das Verständnis über die in Formhärtewerkstoffen ablaufenden metallurgischen Phänomene zu erweitern. Dafür wird ein Abschreck-Umform-Dilatometer verwendet, mit dessen Hilfe die wesentlichen Prozessparameter innerhalb von Formhärteprozessen im Labormaßstab variiert werden können.
Daran anschließend wird ein Stoffgesetz entwickelt, welches metallurgische Effekte in den Materialroutinen berücksichtigt. Dabei liegt das Hauptziel auf der numerisch exakten Beschreibung von Phasentransformationen in Abhängigkeit von umformspezifischen Parametern.
Zur Validierung des entwickelten Stoffgesetzes unter realitätsnahen Randbedingungen erfolgt abschließend die Modellierung von durchgeführten Bauteilversuchen. In den Bauteiluntersuchungen konnte äquivalent zu den Umform-Dilatometer-Versuchen die verformungsinduzierte Beeinflussung der Mikrostrukturentwicklung gezeigt werden.
