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Makroskopische Charakterisierung und gefügebasierte Modellierung der Alterungskinetik und der Werkstoffeigenschaften für Dualphasenstähle

双相钢时效动力学和材料性能的宏观表征和基于结构的建模

基本信息

批准号：
213472636
负责人：
Professor Dr.-Ing. Wolfgang Bleck
金额：
--
依托单位：
Institut für Metallformung
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2012
资助国家：
德国
起止时间：
2011-12-31 至 2015-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/213472636?language=en
关键词：
Makroskopische Charakterisierung und gef gebasierte

项目摘要

Ziel dieses Projekts ist die Charakterisierung und Beschreibung der Bake-Hardening-Eigenschaften (BH) und der Alterungskinetik von hochfesten Dualphasenstählen (DP-Stähle) sowie deren gefügebasierte Modellierung. Der Schwerpunkt liegt bei der Beschreibung der Diffusions- und Ausscheidungsvorgänge in den einzelnen Phasen während der BH-Behandlung sowie der Vorhersage der Streckgrenzenzunahme als Funktion der Vordehnung sowie der Glühparameter. An DP-Stählen mit unterschiedlichen Volumenanteilen Ferrit und Martensit werden Alterungsuntersuchungen durchgeführt. Hierbei werden die Parameter Vordehnung, Glühtemperatur und Glühdauer der BH-Wärmebehandlung variiert und anschließend die Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften ermittelt. Anhand der Alterungskinetik werden charakteristische Stadien der Festigkeitssteigerung identifiziert. Zur modellmäßigen Beschreibung der DP-Gefügeentwicklung mittels interkritischer Glühung wird die Phasenfeld-Methode (PFM) verwendet. Das Ergebnis der PFM-Rechnung dient als Eingabe für die gefügebasierte Modellierung der Alterungskinetik und der mechanischen Eigenschaften. Für die letzteren wird ein gekoppelter Ansatz aus thermodynamischer Modellierung und Finite Elemente Methode für repräsentative Volumenelemente (FE-RVE) genutzt. Die Mikrostruktur wird mit den makroskopischen Festigkeitseigenschaften korreliert, wobei auch der Einfluss von Dehnungsgradienten als Folge lokal unterschiedlicher Versetzungsdichte in der Modellierung berücksichtigt wird. Es wird ein Mehrzonenmodell eingeführt, welches die zwei vorliegenden Phasen Ferrit und Martensit nochmals entsprechend ihrer lokal unterschiedlichen Versetzungsdichte und Kohlenstoffverteilung unterteilt. Für jede Zone werden die thermodynamischen Effekte (Diffusion, Ausscheidungsbildung) beschrieben und die verursachte Ver- bzw. Entfestigung als lokale Fließkurven formuliert. Diese dienen als Eingabedaten eines numerischen Zugversuchs und werden mit der FE-RVE-Methode in einen effektiven BH-Wert überführt. Das Projekt bildet die Grundlage für ein verbessertes Verständnis und die kontrollierte Nutzung des BH-Effekts in mehrphasigen Stählen.

这些项目是烘烤硬化特征分析（BH）和高硬度合金（DP-Stähle）的替代方法的特点和讨论，因此需要建立模型。Schwerpunkt在一个相位中的扩散和反扩散的描述中包含了BH-处理的应力波函数和Glüh参数的函数。一个DP-Stählen mit unterscheedlichen Volumenanteilen Ferrit und Martensit韦尔登可在整个过程中交替使用。通过韦尔登BH-Wärmebandlung的参数Vordehnung、Glühtemperatur和Glühdauer，并根据力学特性确定了Auschkungen。Anhand der Alternungskinetik韦尔登charakteristische Stadien der Festigkeitssteigerung identifiziert.为了对DP-Gefügeentwicklung mittels interkritischer Glühung进行建模，我们将使用相位法（PFM）。PFM-Rechnung要素的结果是对交替运动和机械特性的基本建模。对于这些问题，我们将采用一种通用的有限元模拟方法（FE-RVE）。该微结构将与该makroskopischen Festigkeitseigenschaften korreliert，wobei也影响Dehnungsgradienten als Folge局部untermanningedlicher Versetzungsweette in der Modellierung berücksichtigt wird。这将是一个Mehrzonenmodell eingeführt，welches这两个vorliegenden相铁氧体和马氏体nochmals entrechend irrer局部unterschedlichen Versetzungsweitte和Kohlenstoffverteilung unterteilt。Für jede Zone韦尔登die pronischen Effekte（Diffusion，Ausscheidungsbildung）beschrieben und die verursachte Ver- bzw. Entfestigung als lokale Fließkurven formulert.这种方法可以有效地利用FE-RVE方法进行数值模拟和韦尔登。Das Projekt bildet die Grundlage für ein verbessertes Verständnis und die kontrollierte Nutzung des BH-Effekts in mehrphasigen Stählen.