Grain structure design of hot formed and annealed multi phase alloys

Publikationen: Thesis / StudienabschlussarbeitDissertation

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Abstract

Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung eines deterministischen und eines probabilistischen Zellulären Automaten Modells. Während des Lösungsglühens von austenitischem Stahl 304L sind die beiden Modelle in der Lage das normale und das abnormale Kornwachstum zu beschreiben. Dieses unkontrollierte Kornwachstum resultiert in einer negativen Beeinflussung der mechanischen Eigenschaften (z.B. Festigkeit) des Materials. Um den Beginn und die Einflussfaktoren für abnormales Kornwachstum zu bestimmen, wurden unverformte zylindrische Proben lösungsgeglüht (900°C-1200°C). Mit steigender Temperatur kam es zu einem früheren Beginn des abnormalen Kornwachstums. Die mittels Transmissionselektronenmikroskopie untersuchte homogenisierte Anfangskornstruktur zeigte facettierte Konrngrenzen, die aufgrund höherer Mobilität das Auftreten des abnormalen Kornwachstums erklären. Das Lösungsglühen, das bis zu 40 Studen dauerte, wurde bei 900°C, 1000°C, 1100°C und 1200°C durchgeführt. Das abnormale Kornwachstum trat bei 1200°C nach 120 Minuten, bei 1100°C nach 8 Stunden und bei 1000°C nach 12 Stunden Glühzeit auf. Aufgrund der Ausscheidungen und der niedrigen Treibkräfte wurde bei 900°C kein abnormales Konrnwachstum fest gestellt. Die Simulationen und die Experimente führten zu vergleichbaren Ergebnissen. Eine Vielfalt der physikalische Ansätze kann in den entwickelten Zellulären Automaten Modellen wiedergespiegelt werden. Der Kornwachstumsprozess wurde nicht nur in einer hohen Qualität gezeigt, sondern wurde auch dazu benutzt, quantitative Kornwachstumsphänomene zu erklären. Die Vorhersage der durchschnittlichen Korngröße des normalen und abnormalen Kornwachstums, die Definition der Korngröße die das normale und abnormale Korngefüge limitiert, beziehungsweise die exakte Beschreibung der Kornstrukturverteilung können dabei hervor gehoben werden. Durch die Analyse des simulierten Korngefüges, kann der Beginn des abnormalen Kornwachstums und die Verbesserung der metallographischen Definitionen des Anteils der abnormalen Körner am Gesamtgefüge gezeigt werden. Besonders die verbesserte Beschreibung der Korngrößenverteilungen durch die Implementierung einer zwei Parameter Annäherung für das normale Kornwachstum, macht es möglich, die Kornentwicklung besser zu verstehen.

Details

Titel in ÜbersetzungOptimierung der Kornstruktur von warm umgeformten und lösungsgeglühten Mehrphasenlegierungen
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDr.mont.
Betreuer/-in / Berater/-in
StatusVeröffentlicht - 2010