TY - BOOK

T1 - Einfluss der Primärumformung auf die mechanischen Eigenschaften und die Gefügeausbildung von mikrolegierten Stählen

AU - Gelder, Siegfried

N1 - nicht gesperrt

PY - 2011

Y1 - 2011

N2 - Die Technologie des Direkteinsatzes von Dünnbrammen aus Stahl, bei dem der Gieß- und der Walzprozess unmittelbar aneinander gekoppelt sind und somit das Wiedererwärmen entfällt, gewinnt immer mehr an Bedeutung. Die Aufgabe dieser Arbeit war die Untersuchung, ob durch die Umformung direkt aus der Gusshitze in zwei bis drei Stichen die Gussstruktur in ein entsprechend feines, globulares Austenitgefüge umgekörnt werden kann. Am Stahl S355JR mikrolegiert und ohne Mikrolegierungselemente erfolgten Laboruntersuchungen zur Ermittlung des Rekristallisationsverhaltens und der Gefügeentwicklung bei der Warmumformung. Dafür wurden Versuchsblöcke abgegossen und mit einem Umformsimulator direkt aus der Gusshitze unter definierten Bedingungen umgeformt. Zum Vergleich erfolgten Versuche mit wiedererwärmten Proben, um die mechanisch technologischen Eigenschaften direkt vergleichen zu können. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass sich das statische Rekristallisationsregime beim Direkteinsatz aufgrund des gröberen Ausgangsgefüges hin zu längeren Zeiten verschiebt. Weiters wird die statische Rekristallisation durch die Mikrolegierungselemente Nb und V speziell im Temperaturbereich unter 1000°C wesentlich verzögert. Es konnte aber auch die für die Praxis wichtige Erkenntnis gewonnen werden, dass bereits durch zwei Umformschritte nach dem Abguss das Austenitgefüge wesentlich gefeint werden kann und nach drei Stichen keine Unterschiede zu konventionell hergestellten Gefügemorphologien vorliegen. Durch die Umformung mit hohen Umformgraden und –temperaturen verliert die anfängliche Verzögerung des statischen Rekristallisationsverhaltens durch das grobe Primärgefüge an Bedeutung. Somit kann durch das wesentlich kostengünstigere Direktwalzen nach drei Umformschritten ein ähnlicher Gefügezustand vor der Fertigstaffel eingestellt werden wie er beim Kalteinsatz vorliegt. Im Zuge der Inbetriebnahme einer ESP Anlage konnten auch großtechnisch hergestellte Bleche vergleichend geprüft werden. Diese ESP Bleche weisen so wie die Laborproben eine homogene, ferritisch perlitische Gefügestruktur auf und entsprechen den geforderten Festigkeitsanforderungen.

AB - Die Technologie des Direkteinsatzes von Dünnbrammen aus Stahl, bei dem der Gieß- und der Walzprozess unmittelbar aneinander gekoppelt sind und somit das Wiedererwärmen entfällt, gewinnt immer mehr an Bedeutung. Die Aufgabe dieser Arbeit war die Untersuchung, ob durch die Umformung direkt aus der Gusshitze in zwei bis drei Stichen die Gussstruktur in ein entsprechend feines, globulares Austenitgefüge umgekörnt werden kann. Am Stahl S355JR mikrolegiert und ohne Mikrolegierungselemente erfolgten Laboruntersuchungen zur Ermittlung des Rekristallisationsverhaltens und der Gefügeentwicklung bei der Warmumformung. Dafür wurden Versuchsblöcke abgegossen und mit einem Umformsimulator direkt aus der Gusshitze unter definierten Bedingungen umgeformt. Zum Vergleich erfolgten Versuche mit wiedererwärmten Proben, um die mechanisch technologischen Eigenschaften direkt vergleichen zu können. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass sich das statische Rekristallisationsregime beim Direkteinsatz aufgrund des gröberen Ausgangsgefüges hin zu längeren Zeiten verschiebt. Weiters wird die statische Rekristallisation durch die Mikrolegierungselemente Nb und V speziell im Temperaturbereich unter 1000°C wesentlich verzögert. Es konnte aber auch die für die Praxis wichtige Erkenntnis gewonnen werden, dass bereits durch zwei Umformschritte nach dem Abguss das Austenitgefüge wesentlich gefeint werden kann und nach drei Stichen keine Unterschiede zu konventionell hergestellten Gefügemorphologien vorliegen. Durch die Umformung mit hohen Umformgraden und –temperaturen verliert die anfängliche Verzögerung des statischen Rekristallisationsverhaltens durch das grobe Primärgefüge an Bedeutung. Somit kann durch das wesentlich kostengünstigere Direktwalzen nach drei Umformschritten ein ähnlicher Gefügezustand vor der Fertigstaffel eingestellt werden wie er beim Kalteinsatz vorliegt. Im Zuge der Inbetriebnahme einer ESP Anlage konnten auch großtechnisch hergestellte Bleche vergleichend geprüft werden. Diese ESP Bleche weisen so wie die Laborproben eine homogene, ferritisch perlitische Gefügestruktur auf und entsprechen den geforderten Festigkeitsanforderungen.

KW - hot direct rolling

KW - solidification

KW - recrystallization

KW - microalloyed steel

KW - Direktumformung

KW - Erstarrung

KW - Rekristallisation

KW - mikrolegierter Stahl

M3 - Dissertation

ER -