Einfluss einer aufgeprägten Spannung auf die isotherme, perlitische und bainitische Umwandlung des Wälzlagerstahls 100Cr6

Abstract

Kurzfassung Eine optimale Simulation von Wärmebehandlungsprozessen setzt voraus, dass die notwendigen Stoffwerte zur Beschreibung der Phasentransformation zur Verfügung stehen. Während der Wärmebehandlung entstehen umwandlungs- und thermisch bedingte Spannungen, die das Umwandlungsverhalten beeinflussen. Das Zusammenwirken zwischen Phasenumwandlung und inneren Spannungen ist Gegenstand der vorliegenden Untersuchung. Für die isotherme, perlitische und bainitische Umwandlung des Wälzlagerstahls 100Cr6 wurde die Abhängigkeit der Umwandlungskinetik und Umwandlungsplastizität von der Temperatur, der gebildeten Phase und dem Spannungszustand studiert. Es zeigt sich, dass eine Beschleunigung der Phasenumwandlung durch äußere Spannungen nur in begrenzten Temperaturbereichen stattfindet. Der Materialkennwert K, der die umwandlungsplastische Dehnung kennzeichnet, nimmt bei perlitischer Umwandlung mit zunehmender Umwandlungstemperatur linear zu, bei bainitischer Umwandlung dagegen ab.

Modelling of steel phenomena and their interactions – an internal variable approach

“…In [24] one can find values for n and s for some constant temperatures and loads during perlitic and bainitic PT. In [4,25] proposals for modelling of stress-dependent PT are given.…”

“…For testing strategies of proposals we refer to [25]. The Greenwood-Johnson parameters j i depend approximately linearly on temperature and differ essentially in different PT [24]. Moreover, a slight dependence on stress and its direction can be observed [2].…”

Some recent developments in modelling of heat‐treatment phenomena in steel within the collaborative research centre SFB 570 “Distortion Engineering”

“…Assuming that l does not depend on p, the right-hand side Formula (4) is independent of phase transformations. Often the elastic part is neglected, especially for a constant stress S during phase changes [14,15], e. g.…”

Adaptive Finite Element Simulations for Macroscopic and Mesoscopic Models of Steel

“…In contrast to (2) above, the stress is now r ¼ ktrðe À e TRIP ÞI þ 2lðe À e TRIP Þ À ð3k þ 2lÞ faðT À T 0 Þ þðq 0 À qÞ=3qgI and depends only on the thermo-elastic strain. j is a material parameter which can be determined by simple experiments [10]; see [11,12] for data. Again, the model is kept simple here, see [13,14] for more complex models, including back stress e.g., discussion and literature.…”