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Title
Through process modeling of microalloyed steel production / von Dipl.-Ing. Sabine Zamberger
Additional Titles
Prozesssimulation der Herstellung von mikrolegiertem Stahl
AuthorZamberger, Sabine
CensorKozeschnik, Ernst
PublishedWien, 2016
Description141 Blätter : Illustrationen, Diagramme
Institutional NoteTechnische Universität Wien, Dissertation, 2016
Annotation
Zusammenfassung in deutscher Sprache
Abweichender Titel nach Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
LanguageEnglish
Bibl. ReferenceOeBB
Document typeDissertation (PhD)
Keywords (DE)mikrolegierter Stahl / Ausscheidungskinetik / primäre Ausscheidungen / sekundäre Ausscheidungen / H-Fallen
Keywords (EN)microalloyed steel / precipitation kinetics / primary precipitates / secondary precipitates / H-trapping
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-136 Persistent Identifier (URN)
Restriction-Information
 The work is publicly available
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Through process modeling of microalloyed steel production [7.28 mb]
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Abstract (German)

Der Stellenwert der numerischen Simulation ist in der industriellen Forschung von zunehmender Bedeutung. Um die Legierungskonzepte und die vorhandenen Möglichkeiten auszureizen, sind ein tiefes Prozessverständnis und das Wissen über die mikrostrukturellen Veränderungen im Material während der Verarbeitung unverzichtbar. Der Ausscheidungszustand der mikrolegierten Stähle beeinflusst die Materialeigenschaften unmittelbar, jedoch ist die Charakterisierung aufgrund der geringen Größe der Ausscheidungen oft nur mit hochauflösenden Methoden, wie der Transmissionsmikroskopie möglich. Die Simulation bietet in diesem Zusammenhang die Möglichkeit, das Ausscheidungsverhalten im Material zu verstehen und die Prozesse hinsichtlich der gewünschten Eigenschaften zu optimieren. In der Dissertation wird die Ausscheidungskinetik mikrolegierter Stähle über die gesamte Prozessroute hinweg analysiert. Startpunkt ist der Ausscheidungszustand im stranggegossenen Material, wo sowohl primäre als auch sekundäre Ausscheidungen analysiert werden. Endpunkt ist ein Anwendungsbeispiel eines mikrolegierten Stahles, nämlich der Einsatz von vergüteten Rohren in sauergashaltigen Medien. Hier wird der Einfluss des Ausscheidungszustandes auf die lang-reichweitige Diffusion von Wasserstoffatomen im Stahl untersucht. Die in der Dissertation entwickelte Methodik der numerischen Analyse und die neu implementierten Modelle können als Werkzeug für die Analyse des Ausscheidungszustandes von mikrolegiertem Stahl vom Gusszustand bis hin zur Anwendung direkt in der Industrie eingesetzt werden.

Abstract (English)

Numerical simulation is already an indispensable tool for industrial research and development. A thorough understanding of precipitation kinetics in the course of processing of the material is necessary, to entirely exploit the existing alloying concepts and to optimize process routes. The precipitate distribution influences directly the materials properties of microalloyed steel. Due to the small dimension of the precipitates, characterization is often related to high resolution techniques, such as transmission electron microscopy. Numerical simulation offers the opportunity to analyze and understand precipitation behavior and to use this knowledge for materials and process optimization. In this thesis the precipitation behavior of microalloyed steel is analyzed starting from the as-cast condition, where primary and secondary particles are investigated. The next step is the precipitation kinetics during tempering of martensite, which is explored and where a methodology is developed by which it is possible to predict the precipitate evolution during tempering at temperatures above 300°C. Finally, the influence of precipitates on the long-range diffusion of H atoms is investigated. This last point is of essential interest for the application of the material in sour-gas media. The methods and models developed in this work can be applied directly for the numerical analysis of the precipitation kinetics in microalloyed steel from the as-cast condition to the end-condition of the material and its application.

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