Numeral simulation of microstructural interaction in ferritie-austenitic duplex steels under static and cyclic stress

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In der industriellen Anwendung kommt es vermehrt zum Einsatz mehrphasiger metallischer Werkstoffe, insbesondere die ferritisch-austenitischen Duplex-Stähle haben starke Verbreitung gefunden. Bei der Handhabung ihrer unterschiedlichen Legierungsvarianten ergeben sich jedoch einige Schwierigkeiten, die zum Teil auf das komplexe, jedoch weitgehend verstandene, Umwandlungs- und Ausscheidungsverhalten der Duplex-Stähle zurückzuführen sind.Eine weitere Unsicherheit in der Herstellung und beim Gebrauch von Mehrphasen-Stählen liegt in den unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften der Phasen begründet. Aufgrund der unterschiedlichen Materialeigenschaften beispielsweise der ferritischen und austenitischen Phase sowie deren Wechselwirkung kommt es zu einer ungleichen Spannungs- und Dehnungsverteilung, die zu Bauteilversagen führen oder Spannungsrißkorrosion auslösen können. Die Wechselwirkungen unter mechanischer Belastung sollen an realitätsnahen Modellen von Gefügeausschniten (erweitertes Einheitszellenmodell) in Abhängigkeit von verschiedenen Gefügeparametern mit Hilfe der Methode der Finiten-Elemente analysiert und mit Meßergebnissen verglichen werden. Die Ergebnisse liefern einen grundsätzlichen Einblick in das Verständnis der Vorgänge bei der mechanischen Belastung von MehrphasenStählen.Dieses Verständnis soll auf die Lebensdauervorhersage und auf die Anfälligkeit gegenüber Spannungsrißkorrosion angewendet werden.