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Entwicklung eines Simulationsmodells für die Gefügeentwicklung in Stahl während des Anlassens

Motivation

  • Computersimulationen können den Entwicklungsprozess von Werkstoffen entscheidend verbessern und Kosten einsparen, indem sie Prototypen und Testzyklen (teilweise) ersetzen
  • Bisherige Modelle für die Simulation des Anlassens in Stahl betrachten grundlegende Mechanismen wie Wärmeübertragung, Phasenumwandlungen und Plastizität, vernachlässigen aber entscheidende Mechanismen wie  Sekundärkarbidbildung, Restaustenit und Selbstanlasseffekte
  • Dadurch reicht die Vorhersagegenauigkeit nicht aus, um auf aufwendige Labortests zu verzichten

Ziel

  • Im vorliegenden Projekt soll in Zusammenarbeit mit dem IWM Aachen sowie dem IWT Bremen ein umfassendes, mechanismenorientiertes Modell erarbeitet werden.
  • Dadurch soll eine quantitativ richtige Vorhersage des finalen Gefügezustands nach dem Anlassen ermöglicht werden.

Untersuchungen

  • Analyse des Gefüges mittels Elektronenmikroskopie sowie Röntgendiffraktometrie
  • Mechanische und thermische Analyse der Umwandlungsprozesse durch Dilatometrie und Kalorimetrie
  • Modellierung der Umwandlungsprozesse beim  Anlassen auf Basis experimenteller Daten
  • Simulation basierend auf den erstellten Modellen mit Hilfe der Methode der finiten Elemente (FEM)