Einfluß dehnungsinduzierter Martensitbildung auf die Lebensdauer austenitischer Stähle

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Austenitische Cr-Ni-Legierungen besitzen ein breites Einsatzgebiet in der Industrie. Aus Kostengründen werden Werkstoffe bevorzugt, die aufgrund der niedrigen Legierungsbestandteile zu Instabilität neigen. Bei diesen Werkstoffen kann unter Verformung eine Gefügeumwandlung von Austenit in z.T. erheblichen Mengen an Martensit erfolgen. Es erfolgt eine lokale Änderung der Mikrostruktur und der Werkstoffeigenschaften, gekoppelt mit der Erzeugnung von Eigenspannungen aufgrund einer Volumenänderung des Martensits. Ziel des Vorhabens ist es, den Einfluß des Verformungsmartensits auf das Rißnitrierungs- und Rißausbreitungsverhalten austenitischer Stähle zu charakterisieren. Die experimentellen Untersuchungen erfolgen auf der Basis der Bruchmechanik, wobei der Gehalt an Verformungsmartensitz im Rißspitzenbereich gezielt variiert und dokumentiert wird. Resultierende mikroskopische Vorgängen werden in Kombination mit metallografischen und REM-Untersuchungen erfaßt und bruchmechanisch bewertet. Die am Institut für Werkstoffkunde ermittelten Daten werden als Eingangsgrößen am Institut für Mechanik benötigt, um mittels FEM-Simulationsrechnungen die Gefügeänderungen vor der Rißspitze und die damit verbunden lokalen mechansichen Beanspruchungen vorherzusagen. Die Ergebnisse fließen in ein mikromechanisches Modell ein, welches die Einflüsse des Verformungsmartensit auf austenitische Stähle simuliert.