TY - THES

T1 - Neue Einsatz- und Vergütungsstähle für die Herstellung über eine Kaltbandroute

AU - Ploberger, Sarah

N1 - gesperrt bis 26-06-2017

PY - 2012

Y1 - 2012

N2 - Einsatz- und Vergütungsstähle, die aufgrund ihrer Legierungszusammensetzung schon bei einer Abkühlung an Raumluft aushärten, sogenannte lufthärtende Stähle, bieten ein besonderes Potential, da sie im kaltgewalzten Lieferzustand eine sehr gute Verformbarkeit aufweisen. Eine anschließende Wärmebehandlung und Abkühlung an Luft verleiht den Bauteilen ihre Endfestigkeit. Im Zuge dieser Arbeit wurden neue Einsatz- und Vergütungsstähle mit reduzierten Legierungskosten während des gesamten Herstellungsprozesses charakterisiert und die nötigen Prozessparameter und die stattfindenden Phasenumwandlungen beim Abkühlen ermittelt. Dazu wurde der Einfluss stark umwandlungsverzögernder Legierungselemente wie Kohlenstoff, Chrom, Mangan, Molybdän und Vanadium berücksichtigt. Die Ausbildung der Mikrostruktur des warmgewalzten Materials wurde ebenso untersucht, wie die mechanischen Eigenschaften und die Kaltwalzbarkeit mittels Fließkurven. Die Phasencharakterisierung erfolgte an LePera geätzten Schliffen am Lichtmikroskop und an ausgewählten Stellen am REM. Zur Darstellung des Einflusses der Legierungselemente auf die Rekristallisationsglühung wurden Kombinationen der Glühtemperatur- und Glühzeit erprobt. Ferner wurden die Stickstoffabbindungsverhältnisse nach der Glühung durch eine nasschemische Analyse bestimmt. Zur Beschreibung der Umwandlungskinetik wurden Dilatometermessungen mit kontinuierlichen Abkühlraten durchgeführt und die Phasenumwandlungen in ZTU-Schaubildern dargestellt. In der vorliegenden Arbeit wurde gezeigt, dass eine Zwischenglühung vor dem Kaltwalzen notwendig ist und dass die Kombination von 10 h und 650°C für eine Rekristallisationsglühung am geeignetsten ist. Durch die Umwandlungsschaubilder konnte die kritische Kühlrate in Abhängigkeit der Legierungselemente bestimmt werden. Diese wurde durch die Erhöhung des Chrom- und Mangangehaltes stärker gesenkt als durch Molybdän und Vanadium.

AB - Einsatz- und Vergütungsstähle, die aufgrund ihrer Legierungszusammensetzung schon bei einer Abkühlung an Raumluft aushärten, sogenannte lufthärtende Stähle, bieten ein besonderes Potential, da sie im kaltgewalzten Lieferzustand eine sehr gute Verformbarkeit aufweisen. Eine anschließende Wärmebehandlung und Abkühlung an Luft verleiht den Bauteilen ihre Endfestigkeit. Im Zuge dieser Arbeit wurden neue Einsatz- und Vergütungsstähle mit reduzierten Legierungskosten während des gesamten Herstellungsprozesses charakterisiert und die nötigen Prozessparameter und die stattfindenden Phasenumwandlungen beim Abkühlen ermittelt. Dazu wurde der Einfluss stark umwandlungsverzögernder Legierungselemente wie Kohlenstoff, Chrom, Mangan, Molybdän und Vanadium berücksichtigt. Die Ausbildung der Mikrostruktur des warmgewalzten Materials wurde ebenso untersucht, wie die mechanischen Eigenschaften und die Kaltwalzbarkeit mittels Fließkurven. Die Phasencharakterisierung erfolgte an LePera geätzten Schliffen am Lichtmikroskop und an ausgewählten Stellen am REM. Zur Darstellung des Einflusses der Legierungselemente auf die Rekristallisationsglühung wurden Kombinationen der Glühtemperatur- und Glühzeit erprobt. Ferner wurden die Stickstoffabbindungsverhältnisse nach der Glühung durch eine nasschemische Analyse bestimmt. Zur Beschreibung der Umwandlungskinetik wurden Dilatometermessungen mit kontinuierlichen Abkühlraten durchgeführt und die Phasenumwandlungen in ZTU-Schaubildern dargestellt. In der vorliegenden Arbeit wurde gezeigt, dass eine Zwischenglühung vor dem Kaltwalzen notwendig ist und dass die Kombination von 10 h und 650°C für eine Rekristallisationsglühung am geeignetsten ist. Durch die Umwandlungsschaubilder konnte die kritische Kühlrate in Abhängigkeit der Legierungselemente bestimmt werden. Diese wurde durch die Erhöhung des Chrom- und Mangangehaltes stärker gesenkt als durch Molybdän und Vanadium.

KW - Einsatzstahl

KW - Vergütungsstahl

KW - Lufthärtender Stahl

KW - Härtbarkeit

KW - Umwandlungsverzögerung

KW - Kritische Kühlrate

KW - ZTU

KW - Stickstoffabbindung

KW - case hardening steel

KW - heat treatable steel

KW - air hardening steel

KW - hardenability

KW - delay of transformation

KW - critical cooling rate

KW - TTT

KW - nitrogen fixation

M3 - Diplomarbeit

ER -