Hochmanganhaltige Stähle (HMnS) sind im Vergleich zu konventionellen Stählen durch hohe Festigkeiten bei einer gleichzeitig ausgezeichneten Duktilität charakterisiert. Diese außergewöhnlichen Eigenschaften lassen sich auf die Aktivierung unterschiedlicher Verformungsmechanismen zurückführen: Neben reinem Versetzungsgleiten können eine verformungsinduzierte Zwillingsbildung (TWIP-Effekt) sowie eine verformungsinduzierte martensitische Phasenumwandlung
(TRIP-Effekt) auftreten. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss verschiedener Oberflächenbehandlungsverfahren auf die Randschichteigenschaften und das Ermüdungsverhalten des hochmanganhaltigen Stahls X40MnCrAl19-2 untersucht. Neben dem Kugelstrahlen kam dabei vorwiegend das Festwalzen auf unterschiedlichen Temperaturniveaus zum Einsatz. Unter Verwendung hochauflösender elektronenmikroskopischer Analysemethoden sowie der Röntgendiffraktometrie wurden tiefgehende Einblicke in die mikrostrukturellen Mechanismen der oberflächenbehandelten Randschichten gewonnen. Eine detaillierte Analyse des zyklischen Spannung-Dehnung-Verhaltens (ZSD-Verhalten) ermöglichte im Zusammenspiel mit den Randschichteigenschaften schließlich eine Bewertung der Ermüdungseigenschaften der randschichtbehandelten Zustände im Zeitfestigkeitsbereich.
Aktualisiert: 2022-12-22
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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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