Untersuchung und Modellierung der Stahlformung

Mit der Softwaremodellierung können Kosten gespart werden, die bei umfassenden Testdurchläufen und Produktentwicklungsprozessen in der europäischen Stahlindustrie anfallen. Im Rahmen des von der EU geförderten VESPISM-Projekts wurde auf Grundlage von physikalischen Modellen eine Software entwickelt, um entsprechende Tests auszuführen. Die hierbei erzielten Ergebnisse könnten zu einer Verbesserung metallurgischer Modelle führen.


Die metallurgischen Theorien, auf denen die Software basiert, richten sich in erster Linie auf die Bildung von Mikrostrukturen und Morphologien bei der Stahlherstellung. Das Projektteam konnte erfolgreich die zelluläre und dentritische Morphologie vorhersagen und auch Aussagen zur Art und Weise treffen, mit der sich die Mikroseigerungsspitzen bei der Kühlung und Erstarrung aus der Phase verschieben.

Die Forscher führten überdies Experimente durch, bei denen sie Verfahren wie die Konfokalmikroskopie mit Laserabtastung und die Dilatometrie verwendet haben, um direkte kinetische Prozesse und Mikrostrukturen bei der Stahlformung zu untersuchen. Bei Experimenten mit verschiedenen Stahlarten konnte das Team Aussagen zur Bildung von Ferrit aus Austenit treffen und Schlussfolgerungen zur Phasenfeldmodellierung solcher Phänomene ziehen.

Wenn die Ergebnisse der Softwaremodelle nicht mit den experimentellen Erkenntnissen übereinstimmen, können Einblicke in die Unzulänglichkeiten der metallurgischen Theorien selbst gewonnen werden und diese können dann nochmals bewertet und verbessert werden. Ungleichheiten zeigten sich insbesondere zwischen den experimentellen und simulationsbezogenen Daten in Bezug auf Kornwachstum, das den vorherigen Annahmen zufolge stufenlos erfolgte, sowie Rekristallisierungsmechanismen und Bainitbildung.

Der Begriff Bainit wird für Zwischenstufengefüge genutzt, die bei der Abkühlung des Stahls aus Partikeln gebildet werden. Experimente haben verdeutlicht, dass eine Zweifachsymmetrie das Ergebnis bei der Bainitbildung sein kann, während Theorien, die auf diffusionsgesteuerter Transformation beruhen, vorhersagen, dass die anfängliche Vierfachsymmetrie beibehalten wird. Außerdem ging man davon aus, dass es sich bei der verformungsinduzierten Korngrenzenmigration um den wichtigsten Mechanismus bei der Rekristallisierung handelt, während die Forscher herausgefunden haben, dass alternative Prozesse eine weitaus größere Bedeutung haben.

Diese Ergebnisse werden zusammen mit der Erkenntnis, dass die Kornbildung oftmals durch episodische, lokalisierte Ausbrüche charakterisiert ist, welche Zeiträume der Stagnation unterstreichen, zu einem verbesserten Verständnis dieses Phänomens beitragen. Sie besitzen ein umfassendes Potenzial für weitere Forschungen im Bereich der Werkstoffkunde sowie in der Bildung und bei praktischen Anwendungen.

Media Contact

Dr. Andrew Howe ctm

Weitere Informationen:

http://www.corusgroup.com/en/

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften

Die Materialwissenschaft bezeichnet eine Wissenschaft, die sich mit der Erforschung – d. h. der Entwicklung, der Herstellung und Verarbeitung – von Materialien und Werkstoffen beschäftigt. Biologische oder medizinische Facetten gewinnen in der modernen Ausrichtung zunehmend an Gewicht.

Der innovations report bietet Ihnen hierzu interessante Artikel über die Materialentwicklung und deren Anwendungen, sowie über die Struktur und Eigenschaften neuer Werkstoffe.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreib Kommentar

Neueste Beiträge

Was die Körnchen im Kern zusammenhält

Gerüst von Proteinflecken im Zellkern nach 100 Jahren identifiziert. Nuclear Speckles sind winzige Zusammenballungen von Proteinen im Kern der Zelle, die an der Verarbeitung genetischer Information beteiligt sind. Berliner Forschende…

Immunologie – Damit Viren nicht unter die Haut gehen

Ein Team um den LMU-Forscher Veit Hornung hat einen Mechanismus entschlüsselt, mit dem Hautzellen Viren erkennen und Entzündungen in Gang setzen. Entscheidend für die Erkennung ist eine typische Struktur der…

Kleine Moleküle steuern bakterielle Resistenz gegen Antibiotika

Sie haben die Medizin revolutioniert: Antibiotika. Durch ihren Einsatz können Infektionskrankheiten, wie Cholera, besser behandelt werden. Doch entwickeln die krankmachenden Erreger zunehmend Resistenzen gegen die angewandten Mittel. Nun sind Wissenschaftlerinnen…

By continuing to use the site, you agree to the use of cookies. more information

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close