Anfangsverformungs- und Alterungsverhalten von Dual-Phasen Stahl

1.0
Interaktionsenergie [eV]
0.5
0.0
-0.5
-1.0
0 1 2 3 4 5 6
Winkel
Bild 4.4: Interaktionsenergie eines Kohlenstoffatoms mit einer Schraubenversetzung im Abstand
eines Burgersvektors von der Versetzung, dargestellt sind die Energien für alle drei
möglichen Oktaeder-Positionen des Kohlenstoffatoms.
In der Finite-Elemente-Simulation wird mit Massenkonzentrationen gerechnet. Zur Berechnung
der Massenlöslichkeit c muss noch das Verhältnis der beiden relativen Atommassen
berücksichtigt werden:
c = AFe r
A C · c A S . (4.22)
r
Für Kohlenstoff ist die relative Atommasse A C r = 12, 01, für Eisen A Fe r = 55, 85. Für die
Rückwärtsrechnung von Massenkonzentration zu Atom% ergibt sich c A = 0, 215 · c.
Mit der Gleichung (4.22) und eingesetzten Zahlenwerten wird aus Γ Schraube
S die Massenlöslichkeit
c Schraube
S in der Umgebung der Schraubenversetzung errechnet. Die Löslichkeit wird von
der am leichtesten zu besetzenden Oktaeder-Position im Gitter bestimmt. In der numerischen
Umsetzung wird die jeweils höchste Löslichkeit für die Löslichkeit des finiten Elements
verwendet.
4.1.2 Stufenversetzung
Für Stufenversetzungen in α−Eisen stellen die {110}-Ebenen bevorzugte Gleitebenen dar.
Hier wird beispielhaft von der (011)-Ebene als Gleitebene ausgegangen [66]. Die Versetzungslinie
der hier angenommenen Versetzung ist parallel zur 〈211〉-Richtung und der Burgersvektor
b zeigt in die 〈111〉-Richtung. Der Winkel zwischen der 〈111〉-Richtung (Burgersvektor)
und dem Ortsvektor r der betrachteten Elementarzelle wird mit ψ bezeichnet, siehe Bild 4.5.
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