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A numerical study on the mechanical properties and the processing behaviour of composite high strength steels
Der in den vergangenen Jahren immer intensiver geführten Leichtbaudiskussion ist die Stahlindustrie durch die Entwicklung von hochbeanspruchbaren Konstruktionsstählen mit exzellenter Schadenstoleranz begegnet. Mittlerweile ist allerdings abzusehen, dass die gängigen Optimierungskonzepte nahezu erschöpft sind, sodass völlig neue Konzepte zur Eigenschaftsoptimierung angewandt werden müssen, um die stetig verschärften Anforderungen des Maschinenbaus und Stahlhochbaus zu befriedigen. Eine vielversprechende Methode ist hierbei die Entwicklung von Verbundwerkstoffen auf Stahlbasis, in denen in einem Warmwalzprozess Stahlwerkstoffe unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung miteinander verbunden werden und während der nachfolgenden Wärmebehandlung unterschiedliche Eigenschaftsprofile entwickeln. Im Rahmen der hier vorgestellten Arbeit wurden auf Basis von Finite Elemente Simulationen (FE) die Festigkeits-, Zähigkeits- und Stabilitätseigenschaften solcher Verbundwerkstoffe numerisch vorausberechnet. Zu diesem Zweck wurden Zugversuche sowie Kerbschlagbiegeversuche an SENB-Proben simuliert. Darüber hinaus wurde auch das Stabilitätsverhalten eines Mobilkranauslegers berechnet. In allen Berechnungen wurden unterschiedliche geometrische und metallurgische Konfigurationen der Verbundwerkstoffe betrachtet, um den Werkstoffentwicklungsprozess zu optimieren.