Modeling the Austenite to Ferrite Phase Transformation for Steel Development

In den modernen "Advanced High Strength Steels" kommen maßgeschneiderte Gefüge zum Einsatz, bei denen verschiedene Gefügebestandteile mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften kombiniert werden. Alle diese Stähle müssen eine voreutektoide Ferritausscheidung durchlaufen. Um diese Ausscheidung besser verstehen und kontrollieren zu können, ist es notwendig den Einfluss substitutioneller Legierungselemente auf diese Ausscheidung und das lokale Element-Umverteilungsverhalten zu untersuchen. Hierzu wurden physikalische Modellansätze in Form der Softwarepakete DICTRA und MICRESS herangezogen, die auf einem diffusionskontrollierten Ansatz bzw. auf der mehrkomponentigen Mehr-Phasenfeld Methode basieren. Es konnte gezeigt werden, dass die substitutionellen Legierungselemente, vor allem der Austenitbildner Mangan, zu einer zweistufigen Ferritausscheidung führen. Diese ist zu technisch relevanten Zeiten durch die Kohlenstoffdiffusion bestimmt. Die Diffusion der substitutionellen Legierungselemente setzt erst zu langen Umwandlungszeiten ein. Darüber hinaus konnten der Einfluss der voreutektoiden Ferritausscheidung auf eine nachfolgende Umwandlung des Restaustenits zu Martensit deutlich gemacht werden, sowie eine mehrdimensionale Gefügeentwicklung und, durch Überführung in ein Finite-Element-Netz, die mechanischen Eigenschaften berechnet werden.