Multi-scale modelling of hot rolled dual phase steels for process design

  • Mehrskalenmodellierung für das Prozessdesign warmgewalzter Dualphasenstähle

Suwanpinij, Piyada; Bleck, Wolfgang (Thesis advisor)

Aachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University (2012, 2013)
Doktorarbeit

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2012

Kurzfassung

Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Phasenumwandlungen des unterkühlten Austenits nach dem Warmwalzen am Beispiel zweier Dualphasenstähle untersucht und modelliert. Die experimentellen Untersuchungen wurden mit Hilfe eines Umform-Dilatometers sowie einer 4-gerüstigen Pilotwalzstraße durchgeführt. Drei unterschiedliche Modellierungsansätze wurden genutzt, um die verschiedenen Aspekte der simulierten Phasenumwandlungen abzubilden und Informationen für verschiedene Anwendungen zu generieren. Ein auf dem JMAK-;Ansatz basierendes makroskopisches Kinetikmodell beschreibt die Gesamtkinetik der Phasenumwandlung und gibt geeignete Prozessfenster als Funktion der Temperatur auf dem Auslaufrollgang und dem Umformgrad beim Fertigwalzen im nicht-rekristallisierendem Temperaturbereich aus. Das thermodynamische Modell zeigt den Einfluss der chemischen Zusammensetzung auf kritische Temperaturen und damit auf das für den Prozess nutzbare Temperaturfenster. Das Phasenfeldmodell beschreibt im Detail die Mikrostrukturentwicklung, wie die Ferritkorngrößenverteilung, die Phasenanteile sowie das Diffusionsprofil im verbleibenden Austenit. Die aus dem Modell gewonnenen Informationen stützen die experimentell gefundenen hohen Restaustenitgehalte sowie den starken Kohlenstoffgradienten innerhalb des Restaustenits, welcher mittels Feldemission-Elektronenmikrosonde nachgewiesen wurde.

Einrichtungen

  • Lehrstuhl für Werkstofftechnik der Metalle und Institut für Eisenhüttenkunde [522110]
  • Fachgruppe für Materialwissenschaft und Werkstofftechnik [520000]

Identifikationsnummern