Einfluss von Cu auf die Gefügeausbildung von Super Duplex Stählen

Matthias Gsellmann

Einfluss von Cu auf die Gefügeausbildung von Super Duplex Stählen

Translated title of the contribution: Cu influence on the formation of the microstructure of Super Duplex Stainless Steels

Matthias Gsellmann

Chair of Physical Metallurgy (420)

Research output: Thesis › Diploma Thesis

Abstract

Super Duplex Stainless Steels are high-alloyed steels with an excellent corrosion resistance. They exhibit a ferritic/austenitic microstructure and for better corrosion resistance Cu can be added to Super Duplex Stainless Steels. Due to a lack in literature, the intention of this work was to analyse the influence of Cu on the microstructure as well as on mechanical properties. By means of optical light microscopy the ferrite/austenite phase balance was investigated by a variation of the Cu content. Scanning electron microscopy combined with electron backscatter diffraction was used to identify and analyse occurring phases as well as to establish a correlation between microstructure and fracture behaviour. Furthermore, tensile tests, hardness tests as well as notched impact tests were performed to determine mechanical properties. As a result, it was found that Cu shifts the ferrite/austenite phase balance to a higher austenite fraction and changes the notched impact behaviour.

Translated title of the contribution	Cu influence on the formation of the microstructure of Super Duplex Stainless Steels
Original language	German
Qualification	Dipl.-Ing.
Supervisors/Advisors	Kapp, Marianne, Supervisor (external) Leitner, Harald, Supervisor (internal) Ressel, Gerald, Co-Supervisor (external)
Award date	7 Apr 2017
Publication status	Published - 2017

Bibliographical note

embargoed until 27-02-2022

Keywords

Super Duplex Stainless Steels
Cu
fracture behaviour
mechanical properties

Cite this

@phdthesis{4a29e6bb6c444d568ca4d5cc434f700d,

title = "Einfluss von Cu auf die Gef{\"u}geausbildung von Super Duplex St{\"a}hlen",

abstract = "Super Duplex St{\"a}hle sind hochlegierte korrosionsbest{\"a}ndige St{\"a}hle, die ein ferritisch/austenitisches Gef{\"u}ge aufweisen und neben anderen Legierungselementen auch Cu zur Verbesserung der Korrosionsbest{\"a}ndigkeit beinhalten. Der Einfluss von Cu auf die Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften dieser St{\"a}hle findet jedoch zur Zeit in der Literatur wenig Erw{\"a}hnung und wurde deshalb in dieser Arbeit genauer untersucht. Mittels lichtmikroskopischer Untersuchungen wurde das Ferrit/Austenit-Phasenverh{\"a}ltnis als Variation des Cu-Gehaltes bestimmt. Rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen in Verbindung mit Elektronenr{\"u}ckstreubeugung wurden verwendet, um auftretende Phasen zu identifizieren und zu analysieren sowie um eine Korrelation der Mikrostruktur mit dem Bruchverhalten herzustellen. F{\"u}r die Ermittlung der mechanischen Eigenschaften wurden Zugversuche, H{\"a}rtemessungen beziehungsweise Kerbschlagbiegetests durchgef{\"u}hrt. Aus den durchgef{\"u}hrten Untersuchungen konnte abgeleitet werden, dass Cu das Ferrit/Austenit-Phasenverh{\"a}ltnis zu h{\"o}heren Austenitanteilen verschiebt und das Kerbschlagbiegeverhalten ver{\"a}ndert.",

keywords = "Super Duplex Stainless Steels, Cu, fracture behaviour, mechanical properties, Super Duplex Stahl, Cu, Bruchverhalten, mechanische Eigenschaften",

author = "Matthias Gsellmann",

note = "gesperrt bis 27-02-2022",

year = "2017",

language = "Deutsch",

type = "Diploma Thesis",

}

TY - THES

T1 - Einfluss von Cu auf die Gefügeausbildung von Super Duplex Stählen

AU - Gsellmann, Matthias

N1 - gesperrt bis 27-02-2022

PY - 2017

Y1 - 2017

N2 - Super Duplex Stähle sind hochlegierte korrosionsbeständige Stähle, die ein ferritisch/austenitisches Gefüge aufweisen und neben anderen Legierungselementen auch Cu zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit beinhalten. Der Einfluss von Cu auf die Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften dieser Stähle findet jedoch zur Zeit in der Literatur wenig Erwähnung und wurde deshalb in dieser Arbeit genauer untersucht. Mittels lichtmikroskopischer Untersuchungen wurde das Ferrit/Austenit-Phasenverhältnis als Variation des Cu-Gehaltes bestimmt. Rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen in Verbindung mit Elektronenrückstreubeugung wurden verwendet, um auftretende Phasen zu identifizieren und zu analysieren sowie um eine Korrelation der Mikrostruktur mit dem Bruchverhalten herzustellen. Für die Ermittlung der mechanischen Eigenschaften wurden Zugversuche, Härtemessungen beziehungsweise Kerbschlagbiegetests durchgeführt. Aus den durchgeführten Untersuchungen konnte abgeleitet werden, dass Cu das Ferrit/Austenit-Phasenverhältnis zu höheren Austenitanteilen verschiebt und das Kerbschlagbiegeverhalten verändert.

AB - Super Duplex Stähle sind hochlegierte korrosionsbeständige Stähle, die ein ferritisch/austenitisches Gefüge aufweisen und neben anderen Legierungselementen auch Cu zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit beinhalten. Der Einfluss von Cu auf die Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften dieser Stähle findet jedoch zur Zeit in der Literatur wenig Erwähnung und wurde deshalb in dieser Arbeit genauer untersucht. Mittels lichtmikroskopischer Untersuchungen wurde das Ferrit/Austenit-Phasenverhältnis als Variation des Cu-Gehaltes bestimmt. Rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen in Verbindung mit Elektronenrückstreubeugung wurden verwendet, um auftretende Phasen zu identifizieren und zu analysieren sowie um eine Korrelation der Mikrostruktur mit dem Bruchverhalten herzustellen. Für die Ermittlung der mechanischen Eigenschaften wurden Zugversuche, Härtemessungen beziehungsweise Kerbschlagbiegetests durchgeführt. Aus den durchgeführten Untersuchungen konnte abgeleitet werden, dass Cu das Ferrit/Austenit-Phasenverhältnis zu höheren Austenitanteilen verschiebt und das Kerbschlagbiegeverhalten verändert.

KW - Super Duplex Stainless Steels

KW - Cu

KW - fracture behaviour

KW - mechanical properties

KW - Super Duplex Stahl

KW - Cu

KW - Bruchverhalten

KW - mechanische Eigenschaften

M3 - Diplomarbeit

ER -