Prediction of fracture toughness and DBTT of a 15-5 PH steel

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Organisationseinheiten

Abstract

Diese Masterarbeit präsentiert eine umfassende Untersuchung und Vorhersage wichtiger zähigkeitsbezogener Parameter in 15-5 PH-Stahl, einer weit verbreiteten ausscheidungsgehärteten Edelstahllegierung, die für ihre hervorragende Kombination aus Festigkeit und Zähigkeit bekannt ist. Bei den untersuchten Parametern handelt es sich um die Duktil-Spröd-Übergangstemperatur (DBTT) und die Bruchzähigkeit (JIC), welche beide eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Leistungsfähigkeit des Werkstoffs unter verschiedenen Umweltbedingungen und Belastungsszenarien spielen, insbesondere bei Anwendungen wie der Luft- und Raumfahrt. Diese Arbeit zeigt vielversprechende Ergebnisse, wobei die DBTT-Vorhersage einen beeindruckenden Bestimmungskoeffizienten von 0,916 im Temperaturbereich von - 90 bis - 12 °C aufweist. Darüber hinaus weist die JIC-Vorhersage einen bemerkenswerten Bestimmungskoeffizienten von 0,906 für den Bereich von 200 bis 450 kJ/m2 auf. Diese genauen Vorhersagen sind für die Anwendung von 15-5 PH-Stahl in verschiedenen Bereichen von entscheidender Bedeutung, da sie die Möglichkeit bieten, die kritischen Zähigkeitseigenschaften des Werkstoffes, ohne umfangreiche experimentelle Tests abzuschätzen. Darüber hinaus unterstreicht diese Forschungsarbeit die komplexe Beziehung zwischen mikrostrukturellen Merkmalen und der Streckgrenze sowie deren Einfluss auf die Zähigkeitsparameter des Werkstoffes. Durch die Entwicklung von Vorhersagemodellen, die ein so hohes Maß an Genauigkeit bieten, trägt diese Arbeit nicht nur zur physikalischen Metallurgie bei, sondern verbessert auch unser Verständnis des Werkstoffverhaltens und erhöht letztendlich die Zuverlässigkeit und Vielseitigkeit von 15-5 PH-Stahl für eine Vielzahl von Anwendungen.

Details

Titel in ÜbersetzungVorhersage der Bruchzähigkeit und DBTT eines 15-5 PH-Stahls
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung15 Dez. 2023
DOIs
StatusVeröffentlicht - 2023