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7,90E-06<br />
7,80E-06<br />
Dichte [Kg/mm 3 ]<br />
7,70E-06<br />
7,60E-06<br />
7,50E-06<br />
7,40E-06<br />
7,30E-06<br />
Martensit<br />
Austenit<br />
7,20E-06<br />
7,10E-06<br />
0 500 1000 1500 2000<br />
Temperatur [°C]<br />
Abb. 5.5: Thermomechanische Werkstoffkennwerte des Grundwerkstoffes (X20Cr13)<br />
[Sys08]<br />
Als Lotwerkstoff für die Modellierung und die experimentelle Verifizierung wurde<br />
L-Ni 2 eingesetzt. Die chemische Zusammensetzung und die thermomechanischen<br />
Werkstoffeigenschaften wurden der Literatur entnommen [Jia08]. Diese Daten<br />
wurden im Pre-Processing tabellarisch eingegeben.<br />
T<br />
[°C]<br />
λ<br />
[Wm/°C]<br />
Cp<br />
[J/°C.Kg]<br />
α<br />
[°C -1 ]<br />
E<br />
[GPa]<br />
ν<br />
σs<br />
[MPa]<br />
Solidus/Liquidus<br />
20 25.59 469.51 13.5e-6 205 0.296 424<br />
971/999 [°C]<br />
400 29.18 577.73 16.8e-6 183 0.306 386<br />
900 33.58 1161.34 21.3e-6 127 0.328 255<br />
Tab. 5.4: Temperaturabhängige Werkstoffeigenschaften des Lotes B-Ni2 [Jia08]<br />
Der Stahl X20Cr13 wurde aus dem austenitischen Bereich abgeschreckt und erhielt<br />
so ein martensitisches Gefüge. Die Abkühlung muss so schnell erfolgen, dass keine<br />
Diffusionsvorgänge auftreten können, die zur Bildung anderer Phasen führen. Die<br />
Abkühlrate soll über der oberen kritischen Abkühlrate liegen. Im ZTU-Diagramm<br />
[Abb. 5.6] wird die Abhängigkeit der auftretenden Phasen von der Abkühlrate<br />
dargestellt. Für den Stahl X20Cr13 beträgt die obere kritische Abkühlrate 1 K/s und<br />
die untere kritische Abkühlrate 0,14 K/s.<br />
Sofern die obere Abkühlrate erreicht ist, besteht das Gefüge zu 98% aus Martensit.<br />
Unterhalb der unteren kritischen Abkühlrate findet keine Martensitphasenbildung im<br />
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