Schlüsselwort: Martensitbildung

Experimentelle und numerische Untersuchungen zur Martensitbildung unter quasistatischer und zyklischer Belastung

Experimentelle und numerische Untersuchungen zur Martensitbildung unter quasistatischer und zyklischer Belastung von Behrens, Bernd-Arno, Weilandt, Katrin
Das zentrale Ziel dieser Arbeit ist die Bereitstellung eines allgemeingültigen Berechnungs-ansatzes für die Martensitbildung auch unter dreidimensionalen Spannungszuständen zur realitätsnahen Beschreibung des Verfestigungsverhaltens von Werkstoffen mit verformungs-induzierter Martensitbildung. Hierzu wird das bestehende Modell nach Springub grundlegend erweitert. Die für die Ausweitung auf 3D-Volumenelemente notwendigen theoretischen Voraussetzungen werden vorgestellt und umgesetzt. Durch die Berücksichtigung der dritten Raumkoordinate wird die detaillierte Analyse sowie die Bestimmung der Martensitverteilungen bei verschiedenen Umformprozessen sogar in der Blechdicke ermöglicht. Ein weiteres Ziel ist die Analyse des Einflusses von Vordehnungen in metastabilen austenitischen Grundwerkstoffen auf die Martensitbildung. Der Effekt der verstärkten Martensitbildung aufgrund von Vordehnung wird als Sensibilisierung bezeichnet. In dieser Arbeit gilt es den Effekt der Sensibili-sierung im Werkstoff EN 1.4301 nachzuweisen, geeignete Verfahren und Vordehnungen zu detektieren sowie die für die auftretende Phasenumwandlung notwendigen Belastungen zu bestimmen. Mittels geeigneter Vordehnungen wird ein Martensitverlauf erzeugt, der unter quasistatischer Zug- bzw. zyklischer Belastung senkrecht zur Vordehnungsrichtung eine verstärkte Umwandlung ermöglicht. Dieses sind die Voraussetzungen zur Realisierung von werkstoffinhärenten Belastungssensoren, die Informationen über die Lebensdauer der Bauteile geben sollen. Zur Verallgemeinerung der Aussagen finden vergleichende Analysen an den Werkstoffen EN 1.4640 und EN 1.4376 statt.
Aktualisiert: 2019-10-17
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Semi-analytische Betrachtung des Tiefziehens rotations-symmetrischer Bauteile unter Berücksichtigung der Martensitevolution

Semi-analytische Betrachtung des Tiefziehens rotations-symmetrischer Bauteile unter Berücksichtigung der Martensitevolution von Springub, Bianca
In dieser Arbeit wird ein semi-analytisches Modell für Tiefziehprozesse rotations-symmetrischer Bauteile vorgestellt. Mit Hilfe dieses Modells kann die Fließkurvenextrapolation analysiert und verifiziert werden. Unter Berücksichtigung der Materialverfestigung und der senkrechten Anisotropie des Werkstoffs wird der Verlauf der Ziehkraft während des Prozesses berechnet. Die Anwendung des „Prinzips der virtuellen Arbeit“ ermöglicht dabei die mechanisch fundierte Analyse der Kraftanteile. In das semi-analytische Modell wird ein mathematisches Modell eingebunden, mit dessen Hilfe die Martensitevolution und die einhergehende Verfestigung von Stählen, die den so genannten TRIP-Effekt aufweisen, abgebildet werden kann. Mittels des entwickelten Berechnungsprogramms kann der Einfluss des Martensitgehalts einfach und innerhalb kurzer Zeit analysiert werden. Da das Reibverhalten das Niveau, die Fließkurve dagegen die Steigung des Ziehkraftverlaufs beeinflusst, ist es mit Hilfe des entwickelten Modells zur Ziehkraftberechnung möglich, sowohl die Fließkurven-extrapolation als auch den realitätsnahen Rebwert zu verifizieren.
Aktualisiert: 2019-10-17
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