Precipitation behavior of different micro-alloyed 0.2 wt% C steels

Titel in Übersetzung: Ausscheidungsverhalten von unterschiedlich mikrolegierten 0.2wt% C Stählen

Matthias Nöhrer

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

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Abstract

Durch die Zugabe von Niob, Vanadium oder Titan in niedrig legierten Stählen kommt es zur Steigerung der Festigkeit und zur Verbesserung der Zähigkeit. Durch die Zugabe dieser Elemente in kleinen Mengen von maximal 0.1 m% kommt es zu keiner negativen Beeinflussung der technologischen Eigenschaften, wie z.B. Schweißbarkeit oder Umformbarkeit. Die festigkeitssteigernden Eigenschaften von Mikrolegierungselementen in Stahl sind seit 1930 bekannt und seit ca. 1950 in industriellen Anwendungen umgesetzt. Auch wenn mikrolegierte Stähle schon seit mehr als 80 Jahren untersucht werden, ist es aufgrund der steigernden Anforderungen an diese Stähle sowie auch durch die Vorhersage der Mikrostruktur mittels thermodynamischer und thermo-kinetischer Berechnungen wichtig, die mikrostrukturellen Vorgänge genauer zu bestimmen. Das Ziel dieser Dissertation war es das Ausscheidungsverhalten von Stählen mikrolegiert mit V, Nb oder Nb-V-Ti mittels Transmissionselektronenmikroskop und Atomsondentomographie zu bestimmen. Die Untersuchungen des Stahls mikrolegiert mit Nb-V-Ti zeigten, dass es zu spannungsinduzierten Ausscheidungen von NbVTi Karbonitriden im Austenit kommt. Diese Karbonitride bestehen hauptsächlich aus Nb und V, wobei auch detektiert werden konnte, dass sie mit Ti angereichert sind. Das C zu N Verhältnis dieser Ausscheidungen ist ungefähr 1:1. Das Ausscheidungsverhalten des mit Nb mikrolegierten Stahls wurde im Austenit sowie im Ferrit untersucht. Die Untersuchungen zeigten, dass sich in beiden Phasen Nb-Karbonitride bilden, wobei diese im Ferrit schneller wachsen als im Austenit. Der Grund dafür ist die schnellere Diffusion von Nb in Ferrit als in Austenit sowie der geringeren Löslichkeit von Nb Ausscheidungen im Ferrit. In beiden Phasen ist die Entwicklung der Ausscheidungen gleich. Die ersten Ausscheidungen, die sich bilden, sind N reich und werden bei anhaltenden isothermen Wärmebehandlungen C reicher, da es zur Verarmung an gelöstem N kommt. Die Bildung von „Interphase“ Ausscheidungen und das Verhalten von spannungsinduzierten Ausscheidungen im Ferrit wurde mittels des mit V mikrolegierten Stahls untersucht. Diese Untersuchungen zeigten, dass „Interphase“ Ausscheidungen gegenüber zufällig verteilten Ausscheidungen Mn und C reicher sind. Das Ausscheidungsverhalten von spannungsinduzierten Ausscheidungen konnte durch MatCalc Rechnungen simuliert werden und zeigten, dass durch Simulationen zufriedenstellende Aussagen über das Ausscheidungsverhalten getroffen werden können.
Titel in ÜbersetzungAusscheidungsverhalten von unterschiedlich mikrolegierten 0.2wt% C Stählen
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDr.mont.
Gradverleihende Hochschule
  • Montanuniversität
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Keckes, Jozef, Beurteiler B (intern)
  • Clemens, Helmut, Beurteiler A (intern)
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2013

Bibliographische Notiz

nicht gesperrt

Schlagwörter

  • Stahl
  • mikrolegiert
  • Atomsonde
  • Ausscheidungsverhalten

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