Prakt. Met. Sonderband 38 (2006) 283
°C, in dem :
tigen Pro- Tabelle 1: Chemische Zusammensetzung der untersuchten Bramme in Masseprozent.
n dem die C | Si | Mn} Al N
0.20 | 0.18 | 1.47 | 0.050 | 0.0062
ve Aussa-
e Rolle bei 2
r während 2.2 Zugversuche und Wärmebehandlungen
ifbringung Die Warmebehandlungen und HeiBzugversuche wurden auf einer 250 kN Zugpriifmaschi-
potentielle ne durchgeführt. Die Erwärmung der Proben erfolgte induktiv und unter Vakuum, wobei die
/on Alumi- Temperatur berlihrungslos mit einem Pyrometer gemessen wurde. Die Proben wurden mit
Erstarren 10 Ks™' auf eine Ldsungsgliihtemperatur von 1350°C aufgeheizt und 1 min bei dieser Tem-
Sinor Ori- peratur I6sungsgegliiht. AnschlieBend wurden sie mit 5 Ks~' auf 1050°C abgekühlt und bei
de wirken dieser Temperatur unterschiedlich lange gehalten, bevor sie weiter mit ca. 5 Ks-! auf 750°C
klein sind abgekühlt und mit 60 mm - min-! geprüft wurden. Die Haltetemperatur von 1050°C wurde
a gewählt, da im Zeit- Temperatur- Ausscheidungsschaubild in [5] an einem sehr ähnlichem
anfälligkeit Material die Ausscheidungsnase im Austenitgebiet bei den kürzesten Zeiten liegt. Laut [5, 7]
suchen zu befindet man sich bei der Ziehtemperatur von 750°C im zweiten Duktilitätsminimum. Ein
Dilatometerversuch ergab, dass bei der Ziehtemperatur die A,s- Temperatur noch nicht un-
terschritten wurde, und sich der Werkstoff im Austenitgebiet befindet.
2.3 TEM- Untersuchungen
U untersu- Mit Hilfe von TEM- Untersuchungen war es möglich den Ausscheidungszustand an den ehe-
größe und . . : ;
maligen Austenitkongrenzen in Bezug auf Art, GroBe und Dichte der Ausscheidungen zu
wurde an , M
an wurden charakterisieren. Untersuchungen wurden an der Brammenkante und an wärmebehandel-
chi ten Proben, die 0 min bzw. 30 min bei 1050°C gehalten wurden, durchgeführt. Um den Be-
; reich einer ehemaligen Austenitkorngrenze erfassen zu können (Korngröße ca. 300um bzw.
n, wurden : S30 cag ; M : ,
sen Heiß- 900m) musste eine Zielpräparation durchgeführt werden. Die Untersuchungen wurden im
> Durchstrahlungselektronenmikroskop CM20STEM (der Fa. Philips) bei einer Beschleuni-
achen der
stand kurz gungsspannung von 200kV durchgeführt. Anhand der Elektronenbeugungsmuster wurden
hen rasch die Ausscheidungen identifiziert und mit Hilfe von EDX Analysen wurde die chemische Zu-
sammensetzung ermittelt.
tikberech-
sschaubild 2.4 Thermodynamische Berechnungen
Mit Hilfe der Software MatCalc [6, 8] wurde die Ausscheidungskinetik von AIN numerisch
simuliert. Das Ausscheidungsmodell basiert auf einem neuartigen Ansatz [9, 10], welcher
auf dem Prinzip der maximalen Entropieproduktion beruht. Berechnet wurde ein isothermes
; Zeit- Temperatur- Ausscheidungsschaubild und der Ausscheidungsverlauf von AIN für die
n mitunter . , . . . nn
mmenset- Heißzugversuche. Ein besonderes Kennzeichen des neuartigen Ansatzes ist, dass für eine
stoff über Simulation keine direkten Fitparameter nötig sind. Alle Eingabegrößen für die Ermittlung der
/ Keimbildungsdichte und der Wachstumskinetik der Ausscheidungen werden entweder aus
1g des Ist- J : oo hie :
Die Zug- ler mikrostrukturellen Charakterisierung oder unabhängigen thermodynamischen und kine-
mme ent- tischen Datenbanken gewonnen.
In der Simulation wird zur Berechnung der Gibbs Energie von AIN, und damit für die Löslich-
keit, der Ansatz von Hillert und Jonsson [11] verwendet. Bei Verwendung der standardmäßig
berechneten Eingabegrößen stellte sich jedoch heraus, dass mit diesen Daten die experi-
mentell ermittelten Löslichkeitstemperaturen, wie in [5] für einen ähnliche Stahl dargestellt.
