Herausforderungen bei der Charakterisierung neuer Stähle*

Wolfgang Bleck; Thorsten Labudde; Sascha Hoffmann

doi:10.3139/120.110163

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Herausforderungen bei der Charakterisierung neuer Stähle*

Wolfgang Bleck , Thorsten Labudde and Sascha Hoffmann

Published/Copyright: May 28, 2013

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From the journal Materials Testing Volume 52 Issue 9

Kurzfassung

Neue Stähle weichen in ihrer Zusammensetzung, ihren Gefügen und ihren Eigenschaften zum Teil erheblich von den seit Jahrzehnten bekannten Werkstoffen ab. Die Verwendung höherer Legierungsgehalte und mehrstufiger Glühungen führt zu neuen Problemen in der Charakterisierung dieser Güten. Die klassischen Verfahren der Metallografie und Werkstoffprüfung sind zumeist auf einphasige Werkstoffe ausgelegt und liefern dort gute Ergebnisse. Werden jedoch Werkstoffe mit erhöhtem Legierungsgehalt und/oder speziellen Gefügen betrachtet, ergibt sich die Notwendigkeit für die erweiterte Charakterisierung mit neuen Methoden. Im vorliegenden Beitrag werden einige Ansätze zur Beschreibung neuer Stähle vorgestellt.

Abstract

The development of cold formable steel grades has led to new alloying and microstructure concepts showing consequences for the characterization of mechanical properties. On one hand the alloying content of new developed high strength steels increased, on the other hand complicated phase combinations are adjusted leading to the simultaneous utilization of several forming mechanisms. First the TRIP-effect (Transformation Induced Plasticity-effect) in austenitic steels was investigated improving both, formability and strength, and is now implemented by using TRIP steels for automotive applications. New developments aim for higher strength combined with excellent forming properties. The underlying metal-physical mechanisms like TWIP-effect (Twining Induced Plasticity) make high demands on the characterisation of these steels. The chemical composition showing significant local differences, the influence of permanently changing microstructure (ratio of metallographic constituents) on mechanical properties and the occurrence of different deformation mechanisms during the various states of forming are in focus of investigation. The combined application of new methods like optical strain analy- sis by videogrammetry, contactless temperature measurement by infrared thermography, confocal microscopy and EBSD analysis are suited for addition of classical test methods and contribute to understanding the mechanisms conferring the quality to modern steel grades.

Dieser Beitrag erschien bereits im Berichtsband Werkstoffprüfung 2009 — Kennwertermittlung für Forschung und Praxis.

Univ.-Prof. Dr-Ing. Wolfgang Bleck, Jahrgang 1951, studierte Hüttenwesen, Fachrichtung Metallkunde, an der TU Clausthal. Während seiner Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Metallkunde und Metallphysik der TU Clausthal promovierte er 1979. Im Anschluss an seine Tätigkeit bei Thyssen Krupp Stahl, leitet er seit 1994 das Institut für Eisenhüttenkunde der RWTH Aachen. Seit 2007 ist er Sprecher des Sonderforschungsbereichs SFB 761 „Stahl — ab initio — Quantenmechanisch geführtes Design neuer Eisenbasis-Werkstoffe“.

Thorsten Labudde, Jahrgang 1976, studierte Metallurgie und Werkstofftechnik an der RWTH Aachen. Seit 2006 ist er als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Eisenhüttenkunde und seit 2009 als Gruppenleiter der Arbeitsgruppe Werkstoffcharakterisierung tätig. Im Rahmen seiner Dissertation beschäftigt er sich mit der Legierungs- und Prozessentwicklung für das Presshärten.

Sascha Hoffmann, Jahrgang 1978, studierte Metallurgie und Werkstofftechnik an der RWTH Aachen. Seit 2007 ist er als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Eisenhüttenkunde tätig und beschäftigt sich im Rahmen des SFB 761 „Stahl — ab initio“ mit der Ermittlung werkstofftechnisch relevanter mechanischer Eigenschaften im System Fe-Mn-C.

Literatur

1 H.Berndsen, F.Friedel, U.Etzold, E.Zimmermann, T. W.Schaumann: Metallkundliche Gefügebeschreibung von Mehrphasenstählen, Praktische Metallographie Sonderband34 (2003), S. 211–219Search in Google Scholar

2 B.Wietbrock, S.Richter: Seigerungen im Gusszustand, SFB 761 Teilprojekt B2Search in Google Scholar

3 D.Steinmetz, S.Zaefferer: Towards ultrahigh resolution EBSD by low accelerating voltage, Tagungsbeitrag DGM/DGK AK-Treffen: Mikrostrukturcharakterisierung im REM, Chemnitz (2009)Search in Google Scholar

4 DIN EN ISO 6892: Zugversuch – Prüfverfahren bei Raumtemperatur, DIN, Berlin (2007)Search in Google Scholar

Online erschienen: 2013-05-28

Erschienen im Druck: 2010-09-01

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https://doi.org/10.3139/120.110163