Entwicklung und experimentelle Überprüfung eines konstitutiven Materialmodells zur Beschreibung des Fließverhaltens metastabiler Austenite unter Berücksichtigung von TRIP- und adiabatischen Effekten

开发和实验验证本构材料模型，用于描述考虑 TRIP 和绝热效应的亚稳态奥氏体的流动行为

• 批准号: 41100021
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Wolfgang Bleck
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Eisenhüttenkunde (IEHK)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2006-12-31 至 2008-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/41100021?language=en
• 关键词: Entwicklung; und; experimentelle; berpr; fung

Im industriellen Einsatz von Werkstoffen kommt es oft zu sich widersprechenden Anforderungen wie beispielsweise Gewichtseinsparung und Energieaufnahmevermögen. Dies gilt so auch für den Anwendungsfall von Maschinenumhausungen zum Schutz des Bearbeiters. In diesem Anwendungsfall erhöhen sich durch die immer weiter ansteigenden Arbeitsgeschwindigkeiten von Drehmaschinen die Anforderungen an die Rückhaltefähigkeit und damit an das Energieaufnahmevermögen der Schutzumhausung. Um die maximal mögliche Maschinengeschwindigkeit ausnutzen zu können, wären hier bei den bisher verwendeten Standardstahlsorten Schutzumhausungen mit einer Blechdicke von 8 mm notwendig, was nicht mehr praktikabel ist. Um Einsparungen zu ermöglichen ohne die Sicherheit des Bearbeiters zu beeinträchtigen, ist es wichtig, das Potential des Werkstoffs genau zu kennen. Eine neue Möglichkeit eröffnet sich durch Ausnutzen des TRIP-Effektes austenitischer Edelstahle (Transformation Induced Plasticity). Das Potential dieser Werkstoffklasse begründet sich in einer verformungsinduzierten Gefügeumwandlung, welche die Festigkeit während der Beanspruchung steigert. Dies führt zu einer Festigkeitssteigerung bei weiterhin hohen Dehnungen und damit zu einem hohen Energieaufnahmevermögen. Um den TRIP-Effekt austenitischer Edelstahle zu nutzen, muss aber die chemische Zusammensetzung über die geforderte Genauigkeit der Norm hinaus eingestellt werden, und es müssen Temperatur, Spannungszustand und Dehnrate während der Beanspruchung bekannt sein, da diese Größen die Umwandlung beeinflussen. In diesem Projekt soll unter Berücksichtigung der genannten Einflussgrößen eine Materialbeschreibung gefunden werden, die nach Implementierung in eine FEM-Routine die Vorhersage des Belastungsverhaltens unter schlagartiger Beanspruchung erlaubt. Dazu wird nach einer Vorauswahl von verschiedenen Stählen das Umformverhalten in Abhängigkeit der genannten Einflussgrößen untersucht. Es sind quasistatische und dynamische Zugversuche, Bulgetests und Split- Hopkinson Versuche geplant, wobei Temperatur, Dehnrate und Spannungszustand variiert werden. Die bereits existierenden Materialgesetze zur Beschreibung des Verformungsverhaltens von Metallen werden anhand dieser Ergebnisse für die untersuchten Stähle sowie den gegebenen Anwendungsfall evaluiert und gegebenenfalls modifiziert. Auf Basis der Ergebnisse der Aufprallversuche am IWF sollen Materialkenngrößen identifiziert werden, die als Maß für eine optimale Rückhaltefähigkeit gelten können. Dazu wird das Material im Ausgangszustand und im verformten Zustand charakterisiert und einer Gefügeanaly1 Allgemeine Angabe se unterzogen. Sowohl die Gefügekenngrößen wie beispielsweise Korngröße, und - morphologie, als auch die mechanischen Eigenschaften, wie beispielsweise Streckgrenze, Zugfestigkeit und Bruchdehnung werden auf Basis einer statistischen Versuchsauswertung bezüglich ihrer Bedeutung gewertet. Auch die chemische Zusammensetzung wird hier berücksichtigt. Die Ergebnisse des beantragten Projektes können dann in der Folge zu Materialeinsparung und zur Steigerung der Arbeitssicherheit dienen. Die Ergebnisse werden bezüglich der Gewichtseinsparung validiert durch den Vergleich einer geeigneten Aluminiumlegierung. Auf der wissenschaftlichen Seite führen die Ergebnisse durch die Modellentwicklung zu neuen Erkenntnissen über austenitische Edelstahle mit TRIP-Effekt und damit zu einem besseren Werkstoffverständnis.

在工业上，一个由Werkstoffen制造的工厂经常会有更广泛的需求，就像一个由Gewichtseinsparung和Energieaufnahmevermögen制造的工厂。他们也为熊人的保险箱镀金。在这一年中，由于DJF机械的不断改进，使其成为一种动力，并使其产生了巨大的阻力和损失。在最大的机械加工速度下，如果使用8 mm厚的带毛刺的标准杆进行焊接，则实际上并不存在梅尔。Um Einsparungen zu ermöglichen ohne die Sicherwealth des Bearbeiters zu beinträchtigen，is wichtig，das Potential des Werkstoffs genau zu kennen. Eine neue Möglichkeit eröffnet sich durch Ausnutzen des TRIP-Effektes Escheritischer Edelstahle（Transformation Induced Plasticity）. Das Potential dieser Werkstoffklasse begründet sich in einer verformungsinduzierten Gefügeumwandlung，welche die Festigkeit während der Beanspruchung steigert. Dies führt zu einer Festigkeitssteigerung bei weiterhin hohen Dehnungen und damit zu einem hohen Energieaufnahmevermögen.在TRIP-Effekt Edelstahle的反倾销措施中，必须通过化学平衡法来确定韦尔登的标准，并通过温度、跨度和脱水率来确定玉米的产量，从而影响环境。在该项目中，通过对韦尔登的影响进行分析，在有限元程序中实现了对轴承的预处理。大足将通过一个Vorauswahl von verbedenen Stählen das Umformverhalten in Abhängigkeit der genannten Einflussgrößen untersucht.这是一种准静态和动态的Zugversuche，Bulgetests和Split-Hopkinson Versuche，它们在温度、湿度和跨度上都是不同的韦尔登. Die bereits tierenden Materialgesetze zur Beschreibung des Verformungsverhaltens von Metallen韦尔登anddieser Ergebnisse für die untersuchten Stähle sowie den gegebenen Anwendungsfall evaluiert und gegebenenfalls modifiziert.在IWF确定材料韦尔登的基础上，确定了最佳的Rückhaltefähigkeit。大足的材料具有特殊的结构特点，并对其进行了全面的分析。因此，Gefügekenngrößen与Korngröße和形态学一样，也是特征性的机制，如拉伸、弯曲和Bruchdehnung韦尔登，都是基于一个统计学基础上的。化学反应也会被破坏。工程项目的成果体现在材料的保存和对劳动力的保护上。该工程韦尔登是由一个几何最小化的标准来验证的。Auf der wissenschaftlichen Seite führen die Ergebnisse durch die Modellentwicklung zu neuen Erkenntnissen über Escheriche Edelstahle mit TRIP-Effekt und damit zu einem besseren Werkstoffverständnis.