Phase identification and micromechanical characterization of an advanced high-strength low-alloy steel

  • The present work investigated the influence of two different cooling rates on a high-strength low-alloy steel. The focus was on the characterization of polygonal ferrite and granular bainite. First, nanoindentation experiments were performed for phase separation. Hardness and reduced elastic modulus served as input variables for data analysis using K-Means. The analyses showed that K means could not separate the two phases. A second approach was then tested that separated the phases by the crystallographic misorientation. The microstructure could be divided into two main groups and four subgroups. Furthermore, the two phases were characterized by micropillar compression tests. It was shown that the higher cooling rate led to an increased critical resolved shear stress and a higher dislocation density of both constituents.
  • Die vorliegende Arbeit untersuchte den Einfluss von zwei unterschiedlichen Abkühlraten an einem hochfesten niedriglegierten Stahl. Hierbei lag der Fokus auf der Charakterisierung von polygonalem Ferrit und granularem Bainit. Zunächst wurden Nanoindentationsversuche zur Phasentrennung durchgeführt. Als Eingangsgrößen für die Datenanalyse mittels K Means dienten die Härte und das reduzierte Elastizitätsmodul. Die Auswertungen ergaben, dass K means die beiden Phasen nicht voneinander trennen konnte. Daraufhin wurde ein zweiter Ansatz getestet, der die Phasen durch die kristallographische Missorientierung voneinander separierte. Das Gefüge konnte in zwei Hauptgruppen und vier Untergruppen unterteilt werden kann. Des Weiteren wurden die beiden Phasen mittels Mikrodruckversuche charakterisiert. Die höhere Abkühlungsrate führte zu einer erhöhten kritischen Schubspannung und höheren Versetzungsdichte beider Phasenbestandteile.

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Metadaten
Author:Robin Marc JentnerGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-106374
DOI:https://doi.org/10.13154/294-10637
Referee:Gerhard DehmGND, Christoph KirchlechnerGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2023/08/29
Date of first Publication:2023/08/29
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Maschinenbau
Date of final exam:2023/07/04
Creating Corporation:Fakultät für Maschinenbau
GND-Keyword:Bainit; Ferrite; Hochfester Stahl; Niedriglegierter Stahl; Kompression
Institutes/Facilities:Max-Planck-Institut für Eisenforschung, Düsseldorf
Dewey Decimal Classification:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften, Maschinenbau
faculties:Fakultät für Maschinenbau
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht