Optische Erfassung von Gefügeumwandlungen in Stählen: Eine innovative Methode zur zeit- und kosteneffizienten Werkstoffcharakterisierung

In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss inhomogener Prozessgrößen bei der thermo-mechanischen Behandlung eines Mangan-Bor-Stahls auf die Umwandlungskinetik mithilfe einer neu entwickelten Methode zur zeit- und kosteneffizienten Werkstoffcharakterisierung untersucht. Die optisch detektierten Phasenumwandlungen wurden mit den Ergebnissen der mikrostrukturellen und mechanischen Eigenschaften verglichen, um die Prozess-Mikrostruktur-Eigenschafts-Korrelationen aufzustellen. Zur Validierung der neuen Charakterisierungsmethode wurden Vergleichsmessungen durch Dilatometerversuche durchgeführt und Ergebnisse zur Umwandlungskinetik aus der Literatur herangezogen. Anhand der Ergebnisse konnte eine hierarchische Datenstruktur für die Modellierung eines Warmumformprozesses erarbeitet werden.
Durch die Möglichkeit der optischen Erfassung von Gefügeumwandlungen konnte anhand einer gradierten thermo-mechanischen Behandlung eines Prüfkörpers die Umwandlungskinetik für mehrere Prozessgrößen wie z. B. verschiedene Austenitisierungstemperaturen und/oder plastische Dehnungen eruiert werden. Im Vergleich zu Dilatometerversuchen, bei welchen jeweils nur ein Temperatur- und Dehnungszustand pro Probe untersucht werden kann, ermöglicht die neue innovative Methode eine zeit- und kosteneffiziente Werkstoffcharakterisierung.