Zur Übersicht

Vortrag

Über den Einfluss von Mn auf die mechanischen und elektrochemischen Eigenschaften von nichtrostenden, martensitaushärtenden Stählen

Tuesday (03.12.2019)
15:20 - 15:40 Uhr

Bei ausscheidungshärtbaren Stählen kann die Festigkeit durch eine Kaltumformung und zusätzlich durch eine Ausscheidungshärtung erhöht werden. Eine Kombination dieser festigkeitssteigernden Mechanismen führt zu höheren Festigkeiten als jeweils ein Einzelner. Am Beispiel von zwei rostfreien Stählen der Klassen Fe-12Cr-6,7Ni-4Mo-xMn-2Cu-0,4Al mit x = 3,7 und x = 2,6 wird geprüft, ob diese beiden festigkeitssteigernden Mechanismen additiv wirken. Beide Stähle unterscheiden sich lediglich im Mangangehalt. Ziel der Arbeit ist es, den Einfluss des Mangangehalts auf die Kaltverfestigung, die Aushärtung sowie das Korrosionsverhalten zu bestimmen.

Dazu werden die zu untersuchenden Werkstoffproben lösungsgeglüht, abgeschreckt, kaltgewalzt und abschließend ausgehärtet. Die Ermittlung der Festigkeit erfolgt mit Hilfe des Zugversuchs. Zusätzliche Härtemessungen schaffen die Grundlage, um die Korrelation von Härte und Festigkeit zu bestimmen. Die ehemalige Austenitkorngröße wird mit Hilfe von metallographischen Gefügeanalysen bestimmt und die Phasenanalyse zur Bestimmung des Restaustenitgehalts erfolgt röntgenographisch sowie mittels EBSD. Das Verhalten des Werkstoffes bei mechanischer Beanspruchung in einer korrosiven Umgebung wird in einem spezifischen 1000-Stunden-Test ermittelt.

Der austenitstabilisierende Effekt von Mangan wird nachgewiesen. Es wird zudem gezeigt, dass die Kaltverfestigung bei dem Stahl mit geringerem Mn-Gehalt deutlich ausgeprägter ist als bei dem Stahl mit höherem Mn-Gehalt. Eine Phasenanalyse mit Hilfe von EBSD Untersuchungen vor und nach der Kaltumformung soll zeigen, wie die verformungsinduzierte Umwandlung des Restaustenits zu Martensit das Verfestigungsverhalten bei der Verformung beeinflusst. Der Festigkeitsanstieg nach der Ausscheidungshärtung wird für die beiden Stahlsorten in Abhängigkeit vom Umformgrad ebenfalls ermittelt und diskutiert. Durch den Vergleich des Austenitgehalts vor und nach der Ausscheidungshärtung wird überprüft, ob sich während der Wärmebehandlung Reversionsaustenit gebildet hat. Der gesamte Festigkeitsanstieg nach der Kaltumformung und der Ausscheidungshärtung wird bewertet, eine klare Trennung der Verfestigungsmechanismen wird aber noch nicht durchgeführt. Abschließend wird der Einfluss des Mangangehalts auf das Spannungsrisskorrosionsverhalten hinsichtlich der Lebensdauer und des Bruchbilds untersucht.

 

Sprecher/Referent:
Martin Lindner
Universität Siegen
Weitere Autoren/Referenten:
  • Prof. Robert Brandt
    Universität Siegen