Anfangsverformungs- und Alterungsverhalten von Dual-Phasen Stahl

erücksichtigt, so sind auch in der Einheitszelle große Teile der Matrix plastisch verformt
und dadurch verfestigt bevor die Belastung im simulierten Zugversuch beginnt. Die Ergebnisse
der zwei- und dreidimensionalen Finite-Element-Studien in Kapitel 3 zeigen außerdem,
dass sich ein Skelett aus Martensit-Körnern mit Brücken aus verformungsverfestigtem Ferrit
bildet. Aufgrund dieses Skeletts ist die Streckgrenze des Verbundmaterials aus Martensit-
Inklusionen und verfestigtem Ferrit höher als die des unverformten Ferrits. Da das Ausmaß
der Verformungsverfestigung vom Volumenanteil der Inklusionen abhängt, steigt die Streckgrenze
des Dual-Phasen Stahles mit dem Martensitgehalt.
Der Eigenspannungszustand nach dem Herstellen hat keinen Einfluss auf die Streckgrenze.
In der Berechnung setzt bei allen Finiten Elementen des Ferrits spätestens bei etwa 0,3 %
Dehnung, was etwa 0,2 % plastischer Dehnung am Gesamtmodell entspricht, die plastische
Verformung ein, d. h. bereits an dieser Stelle haben die Eigenspannungszustände aus der
Herstellung keinen Einfluss mehr auf das Verfestigungsverhalten.
Kontinuierlicher Fließbeginn
Der kontinuierliche Fließbeginn von Dual-Phasen Stahl ist Folge des Eigenspannungs- und
Vordehnungszustands in der Matrix. Dabei ist der Eigenspannungszustand für die sehr früh
einsetzende plastische Verformung (etwa bei 50 MPa Zugspannung) in Zugversuchen von
unbehandelten und nicht gealterten Proben verantwortlich. Die Vordehnungen erhöhen die
Festigkeit in lokalen Bereichen der Matrix, dieser inhomogene Vorverfestigungszustand geht
auch bei einer Raumtemperaturalterung nicht verloren. Im Zugversuch beginnen verschiedene
Bereiche bei unterschiedlichen globalen Spannungen zu Fließen, wodurch eine ausgeprägte
Streckgrenze unterdrückt wird. Die Gründe, warum einige Dual-Phasen Stähle nach einer
thermischen Behandlung bei etwa 160 ◦ C für 20 min. eine ausgeprägte Streckgrenze im Zugversuch
zeigen [18] und andere, wie die für diese Arbeit hergestellten, nicht, können hier
nicht eindeutig identifiziert werden. Die Ergebnisse der Drehpendel-Versuche lassen darauf
schließen, dass bei der thermischen Behandlung Karbide ausgeschieden werden. Die Menge
und die Art dieser Karbide und damit das Ausmaß der Ausscheidungshärtung der Matrix
sind von der Legierungszusammensetzung der Matrix abhängig. Dies legt die Vermutung
nahe, dass das Auftreten einer ausgeprägten Streckgrenze durch die Art der Legierung des
Dual-Phasen Stahles bedingt ist.
5.4 Ausblick
Die Spannungs-Dehnungs Diagramme aus den Berechnungen zeigen bei plastischen Dehnungen
deutlich über 0,2 % eine wesentlich niedrigere Verfestigungsrate als die in den Experimenten
gemessene. Der Vordehnungszustand in der Ferrit-Matrix spielt bei solchen
Verformungen im Zugversuch eine untergeordnete Rolle, hier dominieren offensichtlich die
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