Phase fraction and morphology of retained austenite in high-strength weld metal
Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und Habilitationsschriften › Masterarbeit
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Abstract
Hochfeste Stähle spielen für die Realisierung von Leichtbaukonstruktionen bei gleichzeitig geringem Materialeinsatz eine entscheidende Rolle. Für diese Stähle wird üblicherweise eine Mehrlagenschweißung eingesetzt, wobei hochfeste Schweißzusätze verwendet werden um Verbindungen von dickeren Blechen herzustellen. Weiters werden die mechanischen Eigenschaften des Schweißguts verbessert, indem das Gefüge durch die Wärmebehandlung der nachfolgenden Schweißraupen umgekörnt wird. Dies führt zur Bildung von Wärmeeinflusszonen (WEZ) im Grundwerkstoff und im Schweißgut. In der letzten Lage sowie auch in den verschiedenen Zonen der WEZ können Restaustenit (RA) und Martensite-Austenit Inseln vorhanden sein, welche die mechanischen Eigenschaften drastisch beeinflussen können. Deshalb wurden im Rahmen dieser Arbeit zwei hochfeste, niedriglegierte Mehrlagenschweißungen mit unterschiedlichen Festigkeitsniveau (700 MPa und 1100 MPa Streckgrenze) mittels Lichtmikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie und Elektronenrückstreuung (EBSD) untersucht. Die Morphologie und der RA-Gehalt wurde mittels EBSD untersucht. Das Schweißgut mit höherer Festigkeit wurde mit hochenergetischer Röntgenstrahlung gerastert und der RA-Gehalt mittels Rietveld Methode und R-Faktor Methode bestimmt. Zudem wurden die Gitterkonstanten des RA und der kubisch-raumzentrierten Phase aus den Beugungsdaten berechnet und für jedes Schweißgut ein Härtemapping erstellt. Anhand der mikrostrukturellen Untersuchungen konnten der Bereich der WEZ sowie die subkritische WEZ und die interkritische WEZ bestimmt werden. In keiner dieser Zonen konnten grobe Martensite-Austenite Inseln entlang ehemaliger Austenitkorngrenzen beobachtet werden. Die Identifizierung von potenziellen Martensite-Austenit Inseln mittels EBSD Messungen ist nicht möglich, da der Kontrast der Kikuchi-Linien zu schwach ist, um sie eindeutig einer Phase zuzuordnen. Der Vergleich des mit hochenergetischer Röntgenbeugung und EBSD bestimmten RA-Gehaltes ergab, dass EBSD zur Bestimmung des RA-Gehalts von hochfesten Schweißgütern nicht geeignet ist. Die beiden Auswerteverfahren der Beugungsdaten lieferten jedoch eine gute Übereinstimmung der RA-Gehalte, wobei die RA-Gehalte mittels R-Faktor Bestimmung etwas geringer sind. Das RA-Mapping zeigt, dass der höchste RA-Gehalt in der interkritischen WEZ auftritt und mit jeder weitern Lage abnimmt. Die niedrigsten RA-Gehalte wurden jeweils in der subkritischen WEZ beobachtet. Die Untersuchung der Gitterkonstante des RA zeigt, dass insbesondere in der letzten Lage Druckspannungen vorhanden sind. Durch Anlassen können die Spannungen reduziert werden, was zu einer Erhöhung der Gitterkonstanten insbesondere in der subkritischen WEZ, führt. Das Härtemapping des höherfesten Schweißgutes zeigt ein kontinuierlicher Abfall der Härte ausgehend von der letzten Lage. Weiters ist keine Erweichung in einer bestimmten Zone feststellbar. Das Schweißgut mit der geringen Festigkeit, zeigt hingegen einen Härteabfall in der subkritischen WEZ.
Details
Titel in Übersetzung | Phasenanteile und Morphologie von Restaustenit in hochfestem Schweißgut |
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Originalsprache | Englisch |
Qualifikation | Dipl.-Ing. |
Gradverleihende Hochschule | |
Betreuer/-in / Berater/-in |
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Datum der Bewilligung | 18 Okt. 2024 |
DOIs | |
Status | Veröffentlicht - 2024 |