Anfangsverformungs- und Alterungsverhalten von Dual-Phasen Stahl

Kapitel 6
Zusammenfassung
Das Anfangsverformungsverhalten von Dual-Phasen Stählen ist entscheidend von der Austenit-Martensit
Phasenumwandlung während des schnellen Abkühlens nach der interkritischen
Glühung beeinflusst. Die Abhängigkeit der Streckgrenze vom Martensitgehalt, der kontinuierliche
Fließbeginn und das Verfestigungsverhalten zu Beginn der plastischen Verformung
lassen sich nur mit den Auswirkungen der Phasenumwandlung erklären. Die hohen Verfestigungsrate
im weiteren Verlauf der plastischen Verformung ist dagegen nicht direkte Folge
der Phasenumwandlung; das Verhalten bei plastischen Dehnungen über 0,2% wird durch das
klassische Modell der geometrisch notwendigen Versetzungen gut beschrieben.
Unmittelbar nach dem Herstellen weist Dual-Phasen Stahl eine niedrigere Anfangssteifigkeit
als sein E-Modul auf. Dies beruht auf lokalen Eigenspannungszuständen in Verbindung
mit freien mobilen Versetzungen ( free mobile dislocations“) im Ferrit in der Nähe
”
der Martensit-Inklusionen. Die Eigenspannungszustände und die Versetzungen entstehen
aufgrund der Volumenzunahme der Inklusionen bei der Phasenumwandlung, die Eigenspannungen
können dabei die Fließgrenze des Ferrits erreichen. Je nach Richtung und Lage der
Eigenspannungen relativ zu den Inklusionen und der globalen Belastung verformt sich die
Ferrit-Matrix in manchen Bereichen unmittelbar bei Belastungsbeginn plastisch. Dadurch
wird die Gesamtsteifigkeit des Materials herabgesetzt, der Verbund hat eine niedrigere Anfangssteifigkeit.
Innerhalb von Tagen nach dem Herstellen kommt es bei Raumtemperatur
durch Kohlenstoffdiffusion zu einem Abbau der lokalen Eigenspannungen und zu einem Festsetzen
der freien Versetzungen. Nach einigen Tagen Lagerung hat der Dual-Phasen Stahl im
Zugversuch eine Anfangssteifigkeit gleich seinem E-Modul.
Die lineare Zunahme der 0,2%-Dehngrenze mit dem Martensitgehalt ist Folge der plastischen
Verformung und der damit einhergehenden Verfestigung der Matrix aufgrund des
Volumensprungs der Austenit-Martensit-Inklusionen bei der Phasenumwandlung während
der Abkühlung. Es bildet sich ein Skelett aus verformungsverfestigtem Ferrit zwischen den
Martensit-Körnern. Die Streckgrenze des Verbundmaterials ist höher als die des unverformten
Ferrits. Da das Ausmaß der Verformungsverfestigung von dem Volumenanteil der
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