Verformungsverhalten und Mikrostruktur zyklisch beanspruchter metastabiler austenitischer Stähle

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Ziel des Projektes zum Ermüdungsverhalten metastabiler austenitischer Stähle ist die mikrostrukturelle Untersuchung des Martensitumwandlungsmechanismus bzw. der Struktur des Martensits in Abhängigkeit des lokalen Verformungszutandes de Austenits. Dabei steht die Ermittlung des Zusammenhanges zwischen Beanspruchung, Beanspruchungsdauer und den mikrostrukturellen Veränderungen im Vordergrund des Interesses. Die Untersuchungen zum zyklischen Verformungsverhalten metastabiler austenitischer Stähle sollen sich auf eine Beschreibung des Wechselverformungsverhaltens und die Ermittlung geeigneter Kenngrößen zur Beschreibung der Ermüdungsfestigkeit konzentrieren. Ferner ist eine umfassende Analyse des Verformungszustandes des Austenits nach zyklischer Beanspruchung sowie die Ermittlung lokaler Defektdichten mit Hilfe der röntgenographischen Profilanalyse und die Bestimmung des Anteils und der Struktur des verformungsinduzierten Martensits vorgesehen. Basierend auf den Versuchsergebnissen soll eine Modellierung der ZSD-Kurven erfolgen. Im einzelnen sind Untersuchungen zu folgenden Themenschwerpunkten geplant: Einstellung unterschiedlicher Gefügezustände (Mikrostruktur, Wärmebehandlung, Korngröße, Ausscheidungen). Erzeugung definierter Ermüdungszustände durch Variation der Beanspruchungsparameter (Amplitude, Mittelbeanspruchung, Spannungskontrolle, Dehnungskontrolle, Temperatur, Frequenz und Lastwechselzahl), Charakterisierung des Austenits und der Feinstruktur des verformungsinduzierten Martensits. Als Versuchswerkstoff ist der titanstabilisierte Stahl X6CrNiTi1810 vorgesehen. Außerdem sind vergleichende Untersuchungen an dem nichtstabilisierten Stahl X5CrNi1810 und dem niobstabilisierten Stahl X10CrNiNb189 geplant.