Tensile testing of “Quenching and Partitioning” microstructures with contact‐free strain measurement

Das “Quenching and Partitioning” (“Q&P”)‐Konzept hat sich als ein vielversprechender Ansatz zur Realisierung der dritten Generation der Advanced High Strength Steels etabliert. Bei diesem Konzept wird ein Gefüge aus Restaustenit in einer Matrix aus angelassenem Martensit eingestellt. Die Idee ist, dass der Martensit die Festigkeit erhöht und der Restaustenit auf Grund des TRIP‐Effekts weiterhin gute Dehnungseigenschaften gewährleistet. In dieser Arbeit werden die mechanischen Eigenschaften nach der “Quenching und Partitioning”‐Behandlung von einem Nickel und Silizium legierten TRIP‐Stahl untersucht. Es werden Wärmebehandlungen durchgeführt und die mechanischen Kennwerte in Zugversuchen mit berührungsloser Dehnungsmessung ermittelt. Um den TRIP‐Effekt nachzuweisen, werden zusätzlich Zugversuche bei einer definierten plastischen Verformung unterbrochen und der verbleibende Restaustenitanteil im Bereich der Versuchslänge magnetisch ermittelt. Zudem werden die mechanischen Eigenschaften des “Quenching und Partitioning”‐Gefüges mit einem vollständig martensitischen Referenzgefüge und Literaturdaten verglichen. Die untersuchten “Quenching und Partitioning”‐Gefüge zeigen Festigkeiten von 1300 MPa bei Bruchdehnungen in der Größenordnung von über 10 %. Im Vergleich zum Abschreckmartensit werden niedrigere Festigkeiten und höhere Dehnungen erreicht. Die magnetische Restaustenitmessung als Funktion der plastischen Dehnung weist dabei eine Beteiligung des TRIP‐Effekts nach. Vergleichbare Legierungen aus der Literatur weisen ähnliche Kombinationen von Zugfestigkeit und Bruchdehnung auf. Die vorgestellte Methodik aus Glühung und Zugversuchen mit berührungsloser Dehnungsmessung mit dem Laser‐Speckle‐Verfahren hat sich für die Untersuchung anspruchsvoller Wärmebehandlungsverfahren mit kleinen Probengeometrien bewährt.