Kurzbeschreibung
In hoch- und ultrahochfesten thermomechanisch warmgewalzten Feinkornbaustählen und Schweißzusatzwerkstoffen werden Mikrolegierungselemente wie beispielsweise Ti, Nb, B und V eingesetzt. Diese Elemente bilden mit Stickstoff und Kohlenstoff im flüssigen und festen Zustand Ausscheidungen, welche auf unterschiedliche Weise die Eigenschaften der Stähle und Schweißgüter beeinflussen, z.B. Festigkeitssteigerung durch Ausscheidungshärtung, Behinderung des Kornwachstums.
Während der Weiterverarbeitung der Bleche zu Bauteilen durch Schweißen kommt es durch die Wärmewirkung des Prozesses (Zeit-Temperatur-Zyklus) in der Wärmeeinflusszone zu Veränderungen des während der Herstellung eingestellten Ausscheidungszustandes. Je nach Temperatur und Legierungszustand können weitere Ausscheidungen gebildet werden oder bestehende vergröbert bzw. aufgelöst werden. Diese mikrostrukturellen Vorgänge bewirken in weiterer Folge eine Veränderung der mechanisch-technologischen Eigenschaften im Schweißnahtbereich.
Eine Steigerung der Festigkeit in reinen Schweißgütern ist durch konventionelle Mischkristallhärtung einfach durchzuführen. Als kritisch ist dabei das Erreichen der geforderten Zähigkeitseigenschaften bei tieferen Temperaturen zu betrachten. Durch den Einsatz von Mikrolegierungselementen kann hier ein optimiertes Zähigkeits- und Festigkeitsverhältnis erzielt werden.
Ziel des Projektes ist es ein Verständnis für das Legierungsdesign von mikrolegierten Zusatzwerkstoffen hinsichtlich der Schweißeignung aufzubauen. Um den experimentellen Aufwand zu reduzieren sollen thermodynamische und kinetische Simulationen der Ausscheidungsbildung durchgeführt werden. Bei den Schweißzusatzwerkstoffen soll so ein optimiertes Festigkeits-Zähigkeits-Verhältnis erzielt werden. Diese Erkenntnisse sollen dazu genutzt werden, einen Schweißzusatzwerkstoff für die Festigkeitsklasse S1100 zu entwickeln.
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