Anfangsverformungs- und Alterungsverhalten von Dual-Phasen Stahl

Bild 3.10: Angenommene Kinetik der Austenit-Martensit-Phasentransformation.
Der Deviator-Anteil kann bei der Simulation vernachlässigt werden, da sich in einer Martensit-
Inklusion viele verschiedene Martensit-Varianten bilden und es außerdem zu Zwillingsbildung
kommt, wodurch sich die Scherungen über den gesamten Einschluss aufheben und die Ausdehnung
in alle Raumrichtungen gleichmäßig erfolgt [10]. Bei einer einheitlichen Abscherung
würde es zu größeren Verformungsinkompatibilitäten mit dem umgebenden Material
kommen, dazu wäre mehr Energie nötig. Für die Berechnungen wird die modifizierte Transformationsmatrix
ε tr *
verwendet.
ε tr * =
⎛
⎜
⎝
δ/3 0 0
0 δ/3 0
0 0 δ/3
⎞
⎟
⎠ (3.3)
Durch den Vergleich der relativen Dichten von Austenit und Martensit (0,1265 cm 3 /g zu
0,1298 cm 3 /g) in Dual-Phasen-Stahl ergibt sich eine Volumenzunahme δ = 2, 6 % [18] während
der Phasentransformation.
Umgesetzt wird die Phasenumwandlung in der FE-Berechnung durch unterschiedliche Temperaturausdehnungskoeffizienten
der beiden Bereiche. Die Ferrit-Matrix hat den Temperaturausdehnungskoeffizienten
α T, Matrix = 1, 2 · 10 −5 K −1 , die Inklusion den um die Volumenzunahme
korrigierten α T korr, Inklusion = 1, 2 · 10 −5 K −1 − (δ/3)/∆T = −1, 08 · 10 −5 K −1 .
37