Charakterisierung und Modellierung von hochfesten Stählen

Neue Generationen von hochfesten Stählen mit einer Zugfestigkeit von mehr als 1 GPa, ausreichender Kaltverformbarkeit und einer niedrig legierten Mikrostruktur werden für Leichtbauanwendungen im Automobilbau gesucht, ohne dabei Kompromisse bei den Leistungs- und Kostenstandards einzugehen. Dennoch weisen die vorläufig entwickelten neuen AHSS im Vergleich zu den herkömmlichen Stahlsorten einzigartige und komplexe Verformungs-, Versagens- und Rückfederungseigenschaften auf, die die derzeitige Fertigungsinfrastruktur im Automobilsektor vor erhebliche Herausforderungen stellen. Diese Forschungsarbeit begann mit einer Reihe von mechanischen Experimenten an einigen ausgewählten AHSSs, um deren Verformung, Rückfederung und Versagen umfassend zu verstehen. Darüber hinaus wurde auf der Grundlage der experimentellen Ergebnisse ein neues phänomenologisches Modell vorgeschlagen, um nicht nur die Anisotropie und die durch den Bauschinger-Effekt induzierte komplexe Verfestigung, sondern auch die Zug-Druck-Asymmetrie und den TRIP-Effekt richtig zu charakterisieren. Diese Arbeit wurde schließlich mit einer Fallstudie über die Umformung auf Komponentenebene durch Finite-Elemente und Rückfederungsvorhersagen abgeschlossen, die mit den entsprechenden tatsächlichen Platten zur Überprüfung verglichen wurden.