Ermittlung der Zähigkeitsentwicklung großer Schmiedestücke während der Wärmebehandlung

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

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Ermittlung der Zähigkeitsentwicklung großer Schmiedestücke während der Wärmebehandlung. / Panzl, Gerhard.
2014.

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

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title = "Ermittlung der Z{\"a}higkeitsentwicklung gro{\ss}er Schmiedest{\"u}cke w{\"a}hrend der W{\"a}rmebehandlung",
abstract = "In gro{\ss}en Schmiedest{\"u}cken f{\"u}r den Einsatz im Energieanlagenbau werden im Zuge der Herstellung die f{\"u}r einen schadensfreien Betrieb erforderlichen Werkstoffeigenschaften durch eine W{\"a}rmebehandlung eingestellt. Bedingt durch die gro{\ss}en Abmessungen erfahren s{\"a}mtliche Querschnittsbereiche vom Kern bis zum Rand des Bauteils unterschiedliche Abk{\"u}hlbedingungen. In dieser Arbeit werden f{\"u}r zwei typische Werkstoffe anhand simulierter Abk{\"u}hlkurven realer Bauteile Modellabk{\"u}hlkurven abgeleitet und Kerbschlagbiege- sowie Drei-Punkt-Biegeproben dementsprechend w{\"a}rmebehandelt. Bezogen auf eine komplette Verg{\"u}tungsbehandlung erfolgen die Untersuchungen nach dem H{\"a}rten jedoch vor dem Anlassen. Die ermittelten Kerbschlagbiege- (Av) und J-Integral-Werte (Juc bzw. J0,2BL) ergeben ein Z{\"a}higkeitsprofil des Querschnitts. Es hat sich gezeigt, dass das Z{\"a}higkeitsverhalten des untersuchten 3-3,5 % NiCrMoV-Stahls den Erwartungen entspricht. Je langsamer die Abk{\"u}hlung erfolgt. desto z{\"a}her verh{\"a}lt sich das bainitische Gef{\"u}ge. Die Ergebnisse f{\"u}r den 9-12 % Cr-Stahl weisen Unterschiede auf, die stark von den Abk{\"u}hlbedingungen abh{\"a}ngen. Durch den Verlauf der Abk{\"u}hlung kommt es je nach Position am Querschnitt zu einer mehr oder weniger stark ausgepr{\"a}gten R{\"u}ckerw{\"a}rmung des martensitischen Gef{\"u}ges, was sich in einem Abfall der Z{\"a}higkeitskennwerte widerspiegelt. Zur genaueren Betrachtung dieses Verhaltens wurden zus{\"a}tzlich H{\"a}rtemessungen, Restaustenit- und Karbidmessungen, sowie Rasterelektronenmikroskopieanalysen der Bruchfl{\"a}chen vorgenommen.",
keywords = "gro{\ss}e Schmiedest{\"u}cke, Z{\"a}higkeitsentwicklung, Kerbschlagarbeit, J-Integral, large forgings, toughness behaviour, charpy impact energy, J-integral",
author = "Gerhard Panzl",
note = "gesperrt bis 04-03-2019",
year = "2014",
language = "Deutsch",

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TY - THES

T1 - Ermittlung der Zähigkeitsentwicklung großer Schmiedestücke während der Wärmebehandlung

AU - Panzl, Gerhard

N1 - gesperrt bis 04-03-2019

PY - 2014

Y1 - 2014

N2 - In großen Schmiedestücken für den Einsatz im Energieanlagenbau werden im Zuge der Herstellung die für einen schadensfreien Betrieb erforderlichen Werkstoffeigenschaften durch eine Wärmebehandlung eingestellt. Bedingt durch die großen Abmessungen erfahren sämtliche Querschnittsbereiche vom Kern bis zum Rand des Bauteils unterschiedliche Abkühlbedingungen. In dieser Arbeit werden für zwei typische Werkstoffe anhand simulierter Abkühlkurven realer Bauteile Modellabkühlkurven abgeleitet und Kerbschlagbiege- sowie Drei-Punkt-Biegeproben dementsprechend wärmebehandelt. Bezogen auf eine komplette Vergütungsbehandlung erfolgen die Untersuchungen nach dem Härten jedoch vor dem Anlassen. Die ermittelten Kerbschlagbiege- (Av) und J-Integral-Werte (Juc bzw. J0,2BL) ergeben ein Zähigkeitsprofil des Querschnitts. Es hat sich gezeigt, dass das Zähigkeitsverhalten des untersuchten 3-3,5 % NiCrMoV-Stahls den Erwartungen entspricht. Je langsamer die Abkühlung erfolgt. desto zäher verhält sich das bainitische Gefüge. Die Ergebnisse für den 9-12 % Cr-Stahl weisen Unterschiede auf, die stark von den Abkühlbedingungen abhängen. Durch den Verlauf der Abkühlung kommt es je nach Position am Querschnitt zu einer mehr oder weniger stark ausgeprägten Rückerwärmung des martensitischen Gefüges, was sich in einem Abfall der Zähigkeitskennwerte widerspiegelt. Zur genaueren Betrachtung dieses Verhaltens wurden zusätzlich Härtemessungen, Restaustenit- und Karbidmessungen, sowie Rasterelektronenmikroskopieanalysen der Bruchflächen vorgenommen.

AB - In großen Schmiedestücken für den Einsatz im Energieanlagenbau werden im Zuge der Herstellung die für einen schadensfreien Betrieb erforderlichen Werkstoffeigenschaften durch eine Wärmebehandlung eingestellt. Bedingt durch die großen Abmessungen erfahren sämtliche Querschnittsbereiche vom Kern bis zum Rand des Bauteils unterschiedliche Abkühlbedingungen. In dieser Arbeit werden für zwei typische Werkstoffe anhand simulierter Abkühlkurven realer Bauteile Modellabkühlkurven abgeleitet und Kerbschlagbiege- sowie Drei-Punkt-Biegeproben dementsprechend wärmebehandelt. Bezogen auf eine komplette Vergütungsbehandlung erfolgen die Untersuchungen nach dem Härten jedoch vor dem Anlassen. Die ermittelten Kerbschlagbiege- (Av) und J-Integral-Werte (Juc bzw. J0,2BL) ergeben ein Zähigkeitsprofil des Querschnitts. Es hat sich gezeigt, dass das Zähigkeitsverhalten des untersuchten 3-3,5 % NiCrMoV-Stahls den Erwartungen entspricht. Je langsamer die Abkühlung erfolgt. desto zäher verhält sich das bainitische Gefüge. Die Ergebnisse für den 9-12 % Cr-Stahl weisen Unterschiede auf, die stark von den Abkühlbedingungen abhängen. Durch den Verlauf der Abkühlung kommt es je nach Position am Querschnitt zu einer mehr oder weniger stark ausgeprägten Rückerwärmung des martensitischen Gefüges, was sich in einem Abfall der Zähigkeitskennwerte widerspiegelt. Zur genaueren Betrachtung dieses Verhaltens wurden zusätzlich Härtemessungen, Restaustenit- und Karbidmessungen, sowie Rasterelektronenmikroskopieanalysen der Bruchflächen vorgenommen.

KW - große Schmiedestücke

KW - Zähigkeitsentwicklung

KW - Kerbschlagarbeit

KW - J-Integral

KW - large forgings

KW - toughness behaviour

KW - charpy impact energy

KW - J-integral

M3 - Masterarbeit

ER -