Tobias Loose Einfluß des transienten Schweißvorganges ... - Tl-ing.de

6 Strukturmechanische Berechnung
Ausgehend von einem bekannten Temperatur-Streckgrenzenverlauf des Ausgangsmaterials
können die Streckgrenzen der einzelnen Phasen mit folgender
Methode approximiert werden: aus dem SZTU-Schaubild erhält man
die Abkühlgeschwindigkeit t 8,5/5 , bei der sich ein rein martensitisches oder
rein bainitisches Gefüge einstellt. Die mechanischen Festigkeitswerte sind in
[SMS92] in Abhängigkeit von der Abkühlgeschwindigkeit t 8,5/5 angegeben.
Somit erhält man für Martensit und Bainit die Streckgrenze bei Raumtemperatur.
Wird die für Ferrit bekannte Streckgrenzen-Temperaturfunktion mit dem
bei Raumtemperatur vorhandenen Streckgrenzenverhältnis Martensit zu Ferrit
multipliziert, so ergibt sich daraus der Temperatur-Streckgrenzenverlauf für
Martensit. Mathematisch läßt sich diese Approximation wie folgt ausdrücken:
R e,Martensit (ϑ) = R e,Ferrit (ϑ) R e,Martensit(20 ◦ C)
R e,Ferrit (20 ◦ C)
(6.1)
R e,Martensit (ϑ)
R e,Martensit (20 ◦ C)
R e,Ferrit (ϑ)
R e,Ferrit (20 ◦ C)
temperaturabhängige Streckgrenze von Martensit
Streckgrenze von Martensit bei Raumtemperatur
temperaturabhängige Streckgrenze von Ferrit
Streckgrenze von Ferrit bei Raumtemperatur
Der temperaturabhängige Streckgrenzenverlauf von Bainit und angelassenem
Martensit wird analog ermittelt. Für das Gefüge von angelassenem Bainit
wird die gleiche Spannungs-Dehnungsbeziehung wie für das ferritischperlitische
Gefüge angenommen. Für Austenit wird ein bekannter Temperatur-
Streckgrenzenverlauf eines austenitischen nichtrostenden Stahls verwendet.
Die Streckgrenzen der martensitischen und der bainitischen Phase sind vom
Kohlenstoffgehalt des Stahls abhängig. Mit dem nach der technischen Lieferbedingung
für den unlegierten Stahl S235 und S355 (DIN EN 10025:
2005-02) zulässigen Bereich des Kohlestoffgehaltes ergeben sich unterschiedliche
Streckgrenzen der martensitischen Phase. Der in Abbildung 6.2 dargestellte
und gewählte Streckgrenzenverlauf wird für den überwiegenden Teil der
Stähle der Stahlsorten S235 und S355 als zutreffend und für die Untersuchungen
im Rahmen dieser Arbeit als hinreichend genau angesehen.
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