180 Prakt. Met. Sonderband 30 (1999)
Sättigungserscheinungen nachgebildet werden. Ein Vergleich zwischen der zur Modellierung
ferritisch-austenitischer Walzgefüge bislang angewandten Struktur und der aus diesen Ergebnissen
resultierenden optimierten Struktur ist in Bild 10 dargestellt. Nach dem FEM-Modell von Siegmund
et al. (4,5) wird sowohl der Ausgangszustand als auch das nach der Zyklierung koagulierte Gefüge
durch unendlich ausgedente homogene Gefügebereiche beschrieben. Das nun verfeinerte Modell
berücksichtigt den Effekt der Koagulation und erlaubt zudem eine Einbeziehung des realen
a/y-Phasengrenzverhältnisses.
Bild 10: Optimierungsansatz zur FEM-Simulation unter
Berücksichtigung eines realen Phasengeometriefaktorts (1/d)
6. Zusammenfassung
Ferritisch-austenitische Duplex-Stähle werden im _Herstellungsprozeß unterschiedlichen
Wärmebehandlungen unterzogen. Alle diese thermischen Wechselbehandlungen führen zu
elastischen und plastischen Verformungen des Materials und beeinflußen den phasenspezifischen
Eigenspannungszustand. Die durchgeführten Untersuchungen charakterisieren die
unterschiedlichen irreversiblen Verformungsbeträge nach Wärmebehandlungen und zeigen am
Beispiel der Lösungsglühung Veränderungen der Mikrostruktur des Duplex-Stahls auf. Eine
Beurteilung dieser geometrischen Umordnungsprozesse im Gefüge wird mit dem
Formänderungsvermögen in einen Zusammenhang gestellt. Die daraus gewonnen Erkenntnisse
können für weitergehende Simulationen auf dem Gebiet der thermischen Beeinflussung
zweiphasiger Gefüge genutzt werden.
7. Literatur
(1) Pohl, M.: "The Ferrite/Austenite Ratio of Duplex Stainless Steels", Z. Metallkunde, 86,
(1995), S.97-102
(2) Fischmeister, H.;Karlsson, B.: "Plastizititseigenschaften grob-zweiphasiger Werkstoffe".
Z. Metallkunde, 68, (1977), S. 311 - 324
(3) Pohl, M.; Bracke, A.: "The influence of changing the microstructure on the plastic
deformation of duplex stainless steels after thermal cycling", DSS 97, Maastricht, (1997),
S. 891 - 896 ;
(4) Siegmund, T.; Werner, E.; Fischer; F. D.: "The irreversible deformation of a duplex stainless
steel under thermal cycling", Materials Science and Engineering, A 169, (1993), S. 125-134
(5) Siegmund, T.; Werner, E.; Fischer, F.D.: "On the thermomechanical deformation behavior of
duplex-type materials", J. Mech. Solids., Vol. 43, No. 4, (1995), S. 495 - 532