Recovery and recrystallization during hot deformation in austenitic steel

  • A simulation environment is developed to simulate hot rolling and the corresponding microstructure evolution processes. Therefor a crystal plasticity model with orientation dependency is incorporated into a three dimensional large deformation phase-field framework. Softening kinetics is coupled and includes grain evolution-, recovery- and recrystallization kinetics. The development of an oriented nucleation model ensures the analysis of texture evolution. Hot compression and double hit compression tests are carried out at different temperature to specify recrystallization kinetics. Simulation of the macroscopic flow curve evolution and microscopic grain structure show good agreement with the experimental data.
  • Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Simulationsumgebung entwickelt, welche die mikrostrukturellen Prozesse bei der Warmumformung berücksichtigt. Ein orientierungsabhängiges Kristallplastizitätsmodel wurde mit einem Model für große elastische Verformungen gekoppelt. Durch explizite Beschreibung von Erholung und Rekristallisation können Entfestigungseffekte differenziert betrachtet werden. Die Orientierungsauswahl bei der Neukornbildung während der Rekristallisation berücksichtigt die Auswahl einer energetisch optimierten Kornorientierung. Hierdurch kann eine Rekristallisationstextur abgebildet werden. Warmdruck- und Doppelschlagversuche wurden bei unterschiedlichen Temperaturen durchgeführt um die Entfestigungskinetik zu beschreiben. Die Simulationsergebnisse der Fließspannung und der Mikrostrukturentwicklung zeigen eine gute Übereinstimmung mit de durchgeführten Experimenten.

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Metadaten
Author:Jan HiebelerGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-52398
Referee:Ingo SteinbachORCiDGND, Sebastian MünstermannGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2017/04/06
Date of first Publication:2017/04/06
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Maschinenbau
Date of final exam:2017/02/16
Creating Corporation:Fakultät für Maschinenbau
Tag:Phasenfeldmodell
GND-Keyword:Mikrostruktur; Rekristallisation; Erholung; Simulation; Modellierung
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