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Die Untersuchung der Rekristallisationskinetik eines thermomechanisch gewaltzen Grobbleches
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  Rheinisch-Westf ¨alische Technische Hochschule AachenInstitut f ¨ur Eisenh¨uttenkunde-Werksto ff  technik- Masterarbeit Untersuchung der Rekristallisationskinetik beimthermomechanischen Walzen von Grobblech vonWirt.-Ing. Dimitri Koller (B.Sc.)Matr.-Nr. 287 857Durchgef¨uhrt in der AG der Dillinger H¨uttenwerkeVom 1. Oktober 2013 bis 1. Mai 2014Betreuer: Univ. Prof. Dr.-Ing. Wolfgang BleckDipl.-Ing. Alexander Zimmermann (IEHK)Dr.-Ing. Daniel Rupp (AG der Dillinger H¨uttenwerke)  Hiermit versichere ich, dass ich die vorliegende Arbeit selbsst¨andig verfasst habe undkeine anderen als die angegebenen Quellen und Hilfsmittel benutzt, sowie Zitate kenntlichgemacht habe.Datum: ............................... .......................................................Wirt.-Ing. Dimitri Koller (B.Sc.)Hiermit erlaube ich, dass meine Arbeit nach der Abgabe durch weitere Personen als meinePr¨ufer eingesehen werden darf.Datum: ............................... .......................................................Wirt.-Ing. Dimitri Koller (B.Sc.)  Kurzfassung In der vorliegenden Masterarbeit wird anhand von Warmumformversuchen das Rekristal-lisationsverhalten und die entsprechende Rekristallisationskinetik mikrolegierter St¨ahleuntersucht. Dabei werden Doppelschlagversuch, Spannungsrelaxationsversuch und Mehr-fachdeformationsversuch in der AG der Dillinger H¨uttenwerke verglichen und methodischan dem Warmumformsimulator Gleeble 3800 f ¨ur zuk¨unftige Untersuchungen etabliert. Ins-besondere werden stellvertretend f ¨ur reale Stichabnahmen kleine Umformgrade ( ϕ  = 0 , 1)ber¨ucksichtigt, f¨ur die allerdings kaum Vergleichsreferenzen in der Literatur existieren.Um die Fließspannungsmessung an der Gleeble zu optimieren werden zun¨achst Vor-versuche durchgef ¨uhrt, wodurch vor allem der durchschnittliche Temperaturgradient in-nerhalb der Probe von  ∆ 47 ◦ C auf   ∆ 12 ◦ C verbessert wird. Weiterhin k¨onnen mit demEinspannsystem die an den R¨andern der Proben auftretenden und durch die Schmier-und Zusatzsto ff  e verursachten Aufschmelzungen verhindert werden.Mit dem Doppelschlagversuch (D-D-T) kann f¨ur beide untersuchten Stahlg¨uten die T  NR  aus der partiellen Entfestigung als Funktion der Temperatur abgeleitet werden. Beikleinen Umformgraden ( ϕ  = 0 , 1) tritt eine vollst¨andige Entfestigung erst bei sehr hohenTemperaturen (1175 − 1200 ◦ C) auf. Die partielle Entfestigung unterschiedlicher Umform-grade als Funktion der Zeit zeigt, dass eine zum Umformgrad 0,3 vergleichbare Rekristalli-sationsrate f¨ur einen Umformgrad von 0,1 etwa 150 ◦ C h¨oher liegt.Die Auswertung des Spannungsrelaxationsversuches (S-R-T) nach dem Karjalainen-Ansatz wird mit sinkender Temperatur und sinkendem Umformgrad unpr¨aziser und pro-blematischer. Temperaturunabh¨angig ist bei einem Umformgrad von 0,1 eine Auswertungnur bedingt m¨oglich. Der Spannungsrelaxationsversuch eignet sich vorwiegend f ¨ur Um-formparameter, bei denen ein vollst¨andiges Rekristallisationsverhalten zu erwarten ist.Beide Untersuchungsmethoden liefern vergleichbare Ergebnisse, gleichwohl systemati-sche und charakteristische Unterschiede in der Rekristallisationskinetik bestehen. Der Me-thodenvergleich l¨asst darauf schließen, dass die aus dem Doppelschlagversuch bestimmtepartielle Entfestigung im erheblichen Maße Erholung mitber¨ucksichtigt und der Span-nungsrelaxationsversuch fehleranf ¨alliger auf sinkende Umformgrade reagiert.Die Ergebnisse des Mehrfachdeformationsversuches zeigen, dass zum Einsetzen einervollst¨andigen Entfestigung durch Rekristallisation eine kritische Spannung im Gef¨uge er-reicht werden muss. Diese kritische Spannung wird bei einem Umformgrad von 0,1 auchdurch die Spannungsakkumulation ¨uber mehreren Stichfolgen nicht erreicht, weshalb esentlang eines Stichplanes bei 1000 ◦ C zu keiner vollst¨andigen Entfestigung kommt.Mit der vorliegenden Arbeit ist eine erfolgreiche Entwicklung der Untersuchungsmetho-dik in der Dillinger H¨utte gelungen. Beide Methoden (D-D-T und S-R-T) k¨onnen an derGleeble f¨ur ein breites Parameterfeld verl¨asslich und reproduzierbar durchgef¨uhrt werden. I  Danksagung Diese Masterarbeit wurde in der Dillinger H¨uttenwerke AG im Bereich der grundlagen-und anwendungsorientierten Forschung unter der Betreuung des Instituts f¨ur Eisenh¨utten-kunde der RWTH Aachen im Zeitraum von Oktober bis Mai 2014 durchgef¨uhrt.Mein besonderer Dank geht an den Herrn Dr.-Ing. Daniel Rupp f ¨ur die Themenstellungund die ausgezeichnete wissenschaftliche Betreuung, die fachlich sehr bereichernd war undmich die methodische Erarbeitung einer wissenschaftlichen Arbeit lehrte.Herrn Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Bleck danke ich f ¨ur die freundliche ¨Ubernahme der Betreu-ung durch das Institut und die Wissensvermittlung im Vertiefungsstudium.Mein Dank geht auch an den Herrn Dipl.-Ing. Alexander Zimmermann, der die Arbeitseitens des Instituts betreute.Den Herren Dr.-Ing. Matthias Kremer und Dr.-Ing. Frank Hanus danke ich f¨ur die freund-liche ¨Ubernahme und die M¨oglichkeit diese Arbeit im Stahlverarbeitungszentrum der Dil-linger H¨uttenwerke AG durchf ¨uhren zu k¨onnen.Ich m¨ochte mich auch ganz herzlich beim Herrn Andreas Ho ff  mann bedanken, der michbei meinen experimentellen Arbeiten unterst¨utzt und durch seine reichhaltige Erfahrungan der Gleeble konstruktiv Hilfestellung geleistet hat.II
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