TY - THES

T1 - In-situ Beobachtung von Austenitkornwachstum und Phasenumwandlungen in Stählen mittels Hochtemperatur-Laser-Scanning-Konfokal-Mikroskopie

AU - Fuchs, Nora

N1 - gesperrt bis null

PY - 2016

Y1 - 2016

N2 - Die Produktionsparameter der Hochtemperaturprozesse der Stahlherstellung (Vergießen, Walzen, Schmieden, Wärmebehandeln) hängen maßgeblich von der Kinetik von Kornwachstum, Rekristallisation, Ausscheidung und Phasenumwandlung ab. Die Hochtemperatur-Laser-Scanning-Konfokal-Mikroskopie (HT-LSCM) hat sich in den letzten 20 Jahren als Methode der in-situ-Beobachtung dieser Vorgänge etabliert. Ein Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung einer durchgehenden Methodik der Probenherstellung, -bearbeitung, -untersuchung und der nachfolgenden bildanalytischen Auswertung für die Beobachtung des Kornwachstums in Stählen. Die Arbeit zeigt, dass das Umschmelzen und Schleudergießen von Proben mit nachfolgender Warmmassivumformung zu homogenen Proben und hervorragend reproduzierbaren Messergebnissen führt. Die erarbeitete Methodik wird für die Untersuchung des Kornwachstums in binären und ternären Eisenbasislegierungen bei Temperaturen von zwischen 950 und 1250 °C angewendet. Der Einfluss von Legierungselementen wie Kohlenstoff, Chrom oder Molybdän ist hier ebenso deutlich zu erkennen wie jener von Ausscheidungen, im speziellen von Aluminiumnitrid. Schließlich wird auch die Austenitumwandlung im Zuge der Abkühlung untersucht und die bestimmten Umwandlungstemperaturen mit den Ergebnissen von Dilatometermessungen und Modellberechnungen verglichen. Die Methodik erweist sich als sensitiv gegenüber dem Einfluss der Austenitisierungstemperatur, der Haltedauer und der Kühlrate. Die Übereinstimmung mit den Ergebnissen der Dilatometermessungen ist ausgezeichnet. Die HT-LSCM erweist sich als effiziente und präzise Methode zur Untersuchung von Kornwachstum und Phasenumwandlungen in Stählen bei hohen Temperaturen, die erarbeitete Methodik wird in Zukunft als standardisiertes Messverfahren verwendet.

AB - Die Produktionsparameter der Hochtemperaturprozesse der Stahlherstellung (Vergießen, Walzen, Schmieden, Wärmebehandeln) hängen maßgeblich von der Kinetik von Kornwachstum, Rekristallisation, Ausscheidung und Phasenumwandlung ab. Die Hochtemperatur-Laser-Scanning-Konfokal-Mikroskopie (HT-LSCM) hat sich in den letzten 20 Jahren als Methode der in-situ-Beobachtung dieser Vorgänge etabliert. Ein Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung einer durchgehenden Methodik der Probenherstellung, -bearbeitung, -untersuchung und der nachfolgenden bildanalytischen Auswertung für die Beobachtung des Kornwachstums in Stählen. Die Arbeit zeigt, dass das Umschmelzen und Schleudergießen von Proben mit nachfolgender Warmmassivumformung zu homogenen Proben und hervorragend reproduzierbaren Messergebnissen führt. Die erarbeitete Methodik wird für die Untersuchung des Kornwachstums in binären und ternären Eisenbasislegierungen bei Temperaturen von zwischen 950 und 1250 °C angewendet. Der Einfluss von Legierungselementen wie Kohlenstoff, Chrom oder Molybdän ist hier ebenso deutlich zu erkennen wie jener von Ausscheidungen, im speziellen von Aluminiumnitrid. Schließlich wird auch die Austenitumwandlung im Zuge der Abkühlung untersucht und die bestimmten Umwandlungstemperaturen mit den Ergebnissen von Dilatometermessungen und Modellberechnungen verglichen. Die Methodik erweist sich als sensitiv gegenüber dem Einfluss der Austenitisierungstemperatur, der Haltedauer und der Kühlrate. Die Übereinstimmung mit den Ergebnissen der Dilatometermessungen ist ausgezeichnet. Die HT-LSCM erweist sich als effiziente und präzise Methode zur Untersuchung von Kornwachstum und Phasenumwandlungen in Stählen bei hohen Temperaturen, die erarbeitete Methodik wird in Zukunft als standardisiertes Messverfahren verwendet.

KW - Hochtemperatur-Laser-Scanning-Konfokal-Mikroskopie

KW - Austenitkornwachstum

KW - Phasenumwandlungen

KW - in-situ

KW - HT-LSCM

KW - High-temperature Laser Scanning Confocal Microscopy

KW - austenite grain growth

KW - phase transformations

KW - in-situ observation

KW - HT-LSCM

M3 - Masterarbeit

ER -