Anfangsverformungs- und Alterungsverhalten von Dual-Phasen Stahl
Anfangsverformungs- und Alterungsverhalten von Dual-Phasen Stahl
Anfangsverformungs- und Alterungsverhalten von Dual-Phasen Stahl
Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
Kapitel 4<br />
Reduktion der elastischen Energie<br />
durch Diffusion <strong>von</strong><br />
Kohlenstoffatomen zu Versetzungen<br />
Durch Umlagern <strong>von</strong> Kohlenstoffatomen aus ansonsten nicht verzerrten Bereichen des Eisenatomgitters<br />
in bereits verzerrte Regionen kann die elastische Gesamtenergie des Gitters<br />
reduziert werden. Um ein Kohlenstoffatom auf einem Zwischengitterplatz des kubischraumzentrierten<br />
Eisengitters aufzunehmen, muss das Wirtsgitter verzerrt werden damit<br />
genügend Platz für das Kohlenstoffatom bereitgestellt wird. In der Umgebung <strong>von</strong> Versetzungen<br />
ist das Eisengitter bereits verzerrt, daher können dort Kohlenstoffatome auf bestimmten<br />
Zwischengitterplätzen mit geringerer Wirtsgitterverzerrung eingelagert werden.<br />
Gelangen Kohlenstoffatome vom ansonsten ungestörten Gitter in das Verzerrungsfeld <strong>von</strong><br />
Versetzungen, kommt es zu einer Reduktion der elastischen Energie des Gesamtsystems.<br />
Versetzungen werden bei diesem Prozess durch Cottrell-Wolken gefangen“, d. h. bei Vorhandensein<br />
einer Wolke <strong>von</strong> Kohlenstoffatomen um die Versetzung wird eine höhere Schub-<br />
”<br />
spannung zum Bewegen der Versetzung benötigt, wodurch es zu einem Anstieg <strong>und</strong> zu einer<br />
Ausprägung der Streckgrenze kommen kann [20]. Um zu untersuchen, ob Kohlenstoffdiffusion<br />
zum Alterungsprozess eines ferritisch-martensitischen <strong>Dual</strong>-<strong>Phasen</strong> <strong>Stahl</strong>es beiträgt,<br />
wird eine Simulationsrechnung der Diffusion <strong>von</strong> Kohlenstoffatomen zu einer Versetzung<br />
durchgeführt. Mit den zeitabhängigen Kohlenstoffkonzentrationen im Spannungsfeld der<br />
Versetzung wird dann für verschiedene Zeitpunkte die nötige Schubspannung zum Losreißen<br />
der Versetzung <strong>von</strong> der Cottrell-Wolke berechnet.<br />
Die treibende Kraft bei der Diffusion <strong>von</strong> Kohlenstoffatomen zu Versetzungen ist das Spannungsfeld<br />
der Versetzungen [6, 21]. Das Eisengitter ist in der Umgebung der Versetzungen<br />
verzerrt, Kohlenstoffatome werden dort leichter ins Gitter eingelagert, dabei kommt es zu<br />
einer Reduktion der Interaktionsenergie zwischen Atom <strong>und</strong> Versetzung. Diese Interaktionsenergie<br />
wurde erstmals <strong>von</strong> Cottrell <strong>und</strong> Bilby [20] berechnet, wobei sie <strong>von</strong> einem<br />
54
Change language