ICAMS / Interdisciplinary Centre for Advanced Materials Simulation
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Gefügesimulation beim Hochtemperatur-Einsatzhärten

J. Rudnizki, B. Zeislmair, U. Prahl, W. Bleck.

HTM - Journal of Heat Treatment and Materials, 64, 176-185, (2009)

Abstract
Gefügesimulation beim Hochtemperatur-Einsatzhärten: Ein Weg zur kostengünstigen Produktion von einsatzgehärteten Bauteilen mit geeigneten mechanischen Eigenschaften ist die Modifizierung des Aufkohlens durch die Verkürzung der Prozessdauer. Seit Längerem wird versucht, die Aufkohlungsdauer durch Erhöhung der Aufkohlungstemperatur zu verkürzen, ohne dass die Veränderungen der Prozessparameter die Qualität des Bauteils negativ beeinflussen. Die klassischen Einsatzstähle sind jedoch nur für das Einsatzhärten unter 950 °C geeignet, da bei höheren Temperaturen abnormales Kornwachstum auftreten kann, welches sich sehr negativ auf die mechanischen Eigenschaften auswirkt. Das Ziel ist, das abnormale Kornwachstum zu unterbinden, indem die Einsatzstähle mikrolegiert werden. Bisher basieren die in der Literatur vorhandenen Ergebnisse hauptsächlich auf experimentellen Untersuchungen. Der Trend geht jedoch immer mehr zur Simulation solcher Prozesse mit Anknüpfung an Modelle, die auf physikalischen Gesetzmäßigkeiten basieren. Hier sollen einige Möglichkeiten zur Modellierung des Aufkohlens von mikrolegierten Stählen vorgestellt werden. Im Einzelnen sind dies Modelle zum Verhalten von Ausscheidungen während des Aufkohlungsprozesses, zur Kohlenstoffverteilung und zur Entwicklung der Austenitkorngröße.


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