Elasto-plastic response of nitrogen alloyed duplex steels under thermo-mechanical loading

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Das thermomechanische Verhalten von stickstofflegierten ferritisch-austenitischen Duplexstählen soll experimentell erfasst und mit geeigneten werkstoffphysikalischen Modellen beschrieben werden. Geschmiedete Duplexstähle bieten aufgrund ihrer ausgesprochen anisotropen Mikrostruktur ausgezeichnete Möglichkeiten, um das Verformungsverhalten von grob zweiphasigen Gefügen in unterschiedlichen Längenskalen zu studieren. Die Bestimmung des makroskopischen Werkstoffverhaltens unter thermischmechanisch gekoppelter Belastung erlaubt eine qualitative und quantitative Klassifikation charakteristischer Verformungsarten (z.B. plastic shake down, ratchetting) in Abhängigkeit der äußeren Belastung. Durch die Erfassung der Oberflächentopologie als auch durch die Vermessung der lokalen Kornrotationen kann die lokale plastische Verformung des Gefüges an normalspannungsfreien Oberflächen bestimmt werden. Diese kann sowohl mit dem makroskopischen Werkstoffverhalten als auch mit der mikroskopischen Gefügestruktur in Beziehung gesetzt werden, wodurch Effekte der normalspannungsfreien Oberflächen auf der Verformungsverhalten quantifizieren werden können. Besonderes Augenmerk wird außerdem auf den Einfluss des gelösten Stickstoffs auf das lokale Verformungsverhalten der Phasen gelegt. Ergänzend sind Modellrechnung basierend auf kontinuumsmechanischen aber auch kristallplastischen Konzepten durchzuführen, um das Verformungsverhalten von oberflächennahen und -fernen Bereichen korrelieren zu können.