Austenite memory and spontaneous recrystallization and its influence on the martensitic substructure of a PH 15-5 steel during solution annealing

Titel in Übersetzung: Austenite memory und spontane Rekristallisation und deren Einfluss auf die martensitische Substruktur eines PH15-5 Stahles während der Lösungsglühung

Dominik Christian Brandl

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

Abstract

Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, die mikrostrukturelle Entwicklung von Austenit in PH 15-5 während des Lösungsglühens und deren Einfluss auf die entstehende martensitische Substruktur zu beschreiben. Im aktuellen Kenntnisstand zur martensitischen Umwandlung finden sich Lücken, wie zum Beispiel die Korrelation zwischen Austenitkorngröße und martensitischer Substruktur. Zur martensitischen Substruktur zählen die Paket-, Block- und Subblockgröße sowie die Martensitvariantenvertei-lung. Diese beeinflussen die mechanischen Eigenschaften eines Bauteils und sind daher ein entscheidender Parameter zur Optimierung von Festigkeit und Bruchzähigkeit. Aus diesem Grund beschäftigt sich die vorliegende Arbeit mit der mikro-strukturellen Charakterisierung des Austenits und seiner Umwandlung zu Martensit während des Lösungsglühens und der anschließenden Abkühlung. Diese Charakterisierung wurde mit Hilfe moderner in-situ Untersuchungs-techniken wie Hochtemperatur-Elektronenrückstreu-Diffraktion, Hochtem-peratur-Röntgenbeugung, Hochtemperatur-Laser-Scanning-Mikroskopie und Dilatometriemessungen durchgeführt. Während des Lösungsglühens wurden in PH 15-5 erstmals Phänomene wie der sogenannte „Austenit-Memory-Effekt“ und „spontane Rekristallisa-tion“ beobachtet. Diese Phänomene beeinflussen die innere Struktur von Austenit in Bezug auf dessen Versetzungsdichte, Zwillingsgrenzen und Korngröße und wurden in der Literatur bis jetzt erst selten durch in-situ Methoden untersucht. In dieser Arbeit wird der Bildungsmechanismus des Austenit-Memory-Effekts in PH 15-5 und dessen Einfluss auf die spontane Rekristallisation und die entstehende martensitische Substruktur unter-sucht. Hierfür wurde ein neuartiger Ansatz zur quantitativen Indizierung von Martensitvarianten für Materialzustände mit einer Variation der Aus-tenitkorngröße entwickelt. Dieser ergab eine homogenere Variantenvertei-lung für größere Austenitkörner in Kombination mit einer kleineren Mar-tensitblockgröße. Die Beobachtungen zeigen eine direkte Korrelation zwischen der Marten-sitvariantenverteilung und der Martensitblockgröße. Es wird angenommen, dass, wenn die Reichweite des elastischen Spannungsfeldes, das durch die zuerst gebildeten Martensitvarianten induziert wird, die Austenitkorngren-zen überschreitet, die Dehnungskompensation nach der Martensitumwand-lung über die Korngrenzen hinweg auch in den benachbarten Austenitkör-ner erfolgt. Eine geringere Austenitkorngröße führt demnach zu einer in-homogenen Martensitvariantenverteilung und zu einer größeren Martensit-blockgröße.
Titel in ÜbersetzungAustenite memory und spontane Rekristallisation und deren Einfluss auf die martensitische Substruktur eines PH15-5 Stahles während der Lösungsglühung
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDr.mont.
Gradverleihende Hochschule
  • Montanuniversität
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Keckes, Jozef, Beurteiler B (intern)
  • Ebner, Reinhold, Beurteiler A (intern)
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2019

Bibliographische Notiz

gesperrt bis 15-10-2024

Schlagwörter

  • PH 15-5
  • martensitischer Stahl
  • Lattenmartensit
  • Nickelmartensit
  • austenite memory
  • spontane Rekristallisation
  • Martensit Variantenindizierung
  • Austenit Rückkonstruktion

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