Nutzung der spannungs- und verformungsindizierten Martensitbildung zum Nachweis mechanischer Belastungen an lokal umgeformtem metastabilen austenitischen Stahl X5CrNi18-10

Autor: Marcus Kamp

ISBN: 978-3-939026-86-0

Dissertation, Leibniz Universität Hannover, 2008

Herausgeber der Reihe: Bernd-Arno Behrens

Band-Nr.: IFUM 04/2008

Umfang: 118 Seiten, 0 Abbildungen

Schlagworte: Prägen, Martensitevolution, Edelstahl, Sensor

Kurzfassung: Ziel dieser Arbeit ist es, anhand numerischer und empirischer Analysen den metastabilen austenitischen Edelstahl X5CrNi18-10 als Sensorwerkstoff zu qualifizieren. Er soll in der Lage sein, leicht zu messende und für eine Schadensfrüherkennung nutzbare Informationen während der Betriebsphase in sich zu speichern. Grundlage der Untersuchungen ist die Tatsache, dass durch umformtechnisches Einbringen definierter Dehnungen lokale Eigenspannungen erzwungen werden, die auch bei geringen äußeren Belastungen zu einer lokal erhöhten Empfindlichkeit des Werkstoffes hinsichtlich der messbaren Martensitevolution führen. Um dieses Ziel zu erreichen, werden numerische Analysen zur Bestimmung des einzusetzenden Umformverfahrens durchgeführt. Anschließend bilden die Ergebnisse umfangreicher empirischer Untersuchungen an Probenkörpern unter einachsiger Belastung die Basis der Qualifizierung. Hierfür werden lokale Umformungen hinsichtlich der sich einstellenden Martensitevolution untersucht. Ferner werden geprägte sowie ungeprägte Probenkörper quasistatischen und zyklischen Belastungen mit im plastischen und elastischen Bereich liegenden Spannungen unterzogen und analysiert.