Restaustenit in ultra-hochfestem Schweißgut

Hannah Schönmaier

Restaustenit in ultra-hochfestem Schweißgut

Translated title of the contribution: Retained austenite in ultra-high strength weld metal

Hannah Schönmaier

Research output: Thesis › Master's Thesis

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Abstract

The present master thesis was conducted in the framework of the K-project “metal JOINing”. One of the main goals of the project is the development of a filler metal for joining of high strength sheet steel by gas metal arc welding. The realization of welded joints with the same strength level as the base metal is essential for lightweight constructions with challenging requirements of high load carrying capacities, e.g. mobile cranes. This master thesis deals with the determination of the amount of retained austenite (RA) in 13 high strength, martensitic weld metals via electron backscatter diffraction (EBSD), X-ray diffraction (XRD) and magnetic measurements. In direct comparison of the different methods, the magnetic measurement was found to be the most reliable method of RA determination as it has the highest tested volume and no sample preparation is needed. Consequently, there is no risk of strain induced transformation from RA to martensite. Furthermore, the determined RA contents were compared with the mechanical properties. Some of the alloys showed an increase of the 0.2%-yield strength and a decrease of the Charpy impact energy at room temperature with increasing amount of RA determined through magnetic measurements. This is in contradiction to the literature and indicates the presence of embrittling martensite-austenite constituents instead of RA in the weld metal samples.

Translated title of the contribution	Retained austenite in ultra-high strength weld metal
Original language	German
Qualification	Dipl.-Ing.
Awarding Institution	Montanuniversität
Supervisors/Advisors	Haslberger, Phillip, Co-Supervisor (internal) Schnitzer, Ronald, Supervisor (internal)
Award date	29 Jun 2018
Publication status	Published - 2018

Bibliographical note

embargoed until null

Keywords

high-strength weld metal
retained austenite
martensite-austenite constituent
electron backscatter diffraction
EBSD
x-ray diffraction
XRD

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Cite this

@mastersthesis{3b726b096ad04e148b3a07b64418f405,

title = "Restaustenit in ultra-hochfestem Schwei{\ss}gut",

abstract = "Die vorliegende Masterarbeit wurde im Rahmen des K-Projektes „metal JOINing“ erstellt, zu dessen Hauptzielen die Entwicklung eines Schwei{\ss}zusatzwerkstoffes als F{\"u}lldraht f{\"u}r die Verbindung hochfester Stahlbleche mittels Metall-Aktivgas-Schwei{\ss}en z{\"a}hlt. Die Schaffung von Schwei{\ss}verbindungen, deren Festigkeitsniveau jenem des hochfesten Grundwerkstoffs entspricht, ist vor allem bei Leichtbauanwendungen mit gleichzeitig hohen Traglastanforderungen wie z.B. im Kranbau von gro{\ss}er Bedeutung. Diese Masterarbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Bestimmung von Restaustenit (RA) in 13 hochfesten, martensitischen F{\"u}lldraht-Schwei{\ss}gutlegierungen mittels Elektronen-R{\"u}ckstreubeugung (EBSD), R{\"o}ntgendiffraktometrie (XRD) und magnetischen Messungen. Im direkten Vergleich der Methoden stellte sich die magnetische Methode aufgrund des gro{\ss}en erprobten Volumens sowie des Wegfalls des Einflusses der Probenpr{\"a}paration und damit der Gefahr der spannungsinduzierten Umwandlung des RA in Martensit als die zuverl{\"a}ssigste Art der RA-Bestimmung heraus. Dar{\"u}ber hinaus erfolgte ein Vergleich der mit den verschiedenen Methoden bestimmten RA-Gehalte mit den mechanischen Eigenschaften. Hierbei zeigte sich f{\"u}r einige der untersuchten Legierungen eine Zunahme der 0,2%-Dehngrenze und ein Abfall der Kerbschlagarbeit bei Raumtemperatur mit zunehmendem mittels magnetischer Messungen bestimmtem RA-Gehalt. Dieser der Literatur vollkommen entgegengesetzte Trend deutet auf das Vorliegen von verspr{\"o}denden Martensit-Austenit Phasenbereichen anstelle von RA in den Schwei{\ss}gutproben hin.",

keywords = "hochfestes Schwei{\ss}gut, Restaustenit, Martensit-Austenit Phase, Elektronen-R{\"u}ckstreubeugung, EBSD, R{\"o}ntgendiffraktometrie, XRD, high-strength weld metal, retained austenite, martensite-austenite constituent, electron backscatter diffraction, EBSD, x-ray diffraction, XRD",

author = "Hannah Sch{\"o}nmaier",

note = "gesperrt bis null",

year = "2018",

language = "Deutsch",

school = "Montanuniversit{\"a}t Leoben (000)",

}

TY - THES

T1 - Restaustenit in ultra-hochfestem Schweißgut

AU - Schönmaier, Hannah

N1 - gesperrt bis null

PY - 2018

Y1 - 2018

N2 - Die vorliegende Masterarbeit wurde im Rahmen des K-Projektes „metal JOINing“ erstellt, zu dessen Hauptzielen die Entwicklung eines Schweißzusatzwerkstoffes als Fülldraht für die Verbindung hochfester Stahlbleche mittels Metall-Aktivgas-Schweißen zählt. Die Schaffung von Schweißverbindungen, deren Festigkeitsniveau jenem des hochfesten Grundwerkstoffs entspricht, ist vor allem bei Leichtbauanwendungen mit gleichzeitig hohen Traglastanforderungen wie z.B. im Kranbau von großer Bedeutung. Diese Masterarbeit beschäftigt sich mit der Bestimmung von Restaustenit (RA) in 13 hochfesten, martensitischen Fülldraht-Schweißgutlegierungen mittels Elektronen-Rückstreubeugung (EBSD), Röntgendiffraktometrie (XRD) und magnetischen Messungen. Im direkten Vergleich der Methoden stellte sich die magnetische Methode aufgrund des großen erprobten Volumens sowie des Wegfalls des Einflusses der Probenpräparation und damit der Gefahr der spannungsinduzierten Umwandlung des RA in Martensit als die zuverlässigste Art der RA-Bestimmung heraus. Darüber hinaus erfolgte ein Vergleich der mit den verschiedenen Methoden bestimmten RA-Gehalte mit den mechanischen Eigenschaften. Hierbei zeigte sich für einige der untersuchten Legierungen eine Zunahme der 0,2%-Dehngrenze und ein Abfall der Kerbschlagarbeit bei Raumtemperatur mit zunehmendem mittels magnetischer Messungen bestimmtem RA-Gehalt. Dieser der Literatur vollkommen entgegengesetzte Trend deutet auf das Vorliegen von versprödenden Martensit-Austenit Phasenbereichen anstelle von RA in den Schweißgutproben hin.

AB - Die vorliegende Masterarbeit wurde im Rahmen des K-Projektes „metal JOINing“ erstellt, zu dessen Hauptzielen die Entwicklung eines Schweißzusatzwerkstoffes als Fülldraht für die Verbindung hochfester Stahlbleche mittels Metall-Aktivgas-Schweißen zählt. Die Schaffung von Schweißverbindungen, deren Festigkeitsniveau jenem des hochfesten Grundwerkstoffs entspricht, ist vor allem bei Leichtbauanwendungen mit gleichzeitig hohen Traglastanforderungen wie z.B. im Kranbau von großer Bedeutung. Diese Masterarbeit beschäftigt sich mit der Bestimmung von Restaustenit (RA) in 13 hochfesten, martensitischen Fülldraht-Schweißgutlegierungen mittels Elektronen-Rückstreubeugung (EBSD), Röntgendiffraktometrie (XRD) und magnetischen Messungen. Im direkten Vergleich der Methoden stellte sich die magnetische Methode aufgrund des großen erprobten Volumens sowie des Wegfalls des Einflusses der Probenpräparation und damit der Gefahr der spannungsinduzierten Umwandlung des RA in Martensit als die zuverlässigste Art der RA-Bestimmung heraus. Darüber hinaus erfolgte ein Vergleich der mit den verschiedenen Methoden bestimmten RA-Gehalte mit den mechanischen Eigenschaften. Hierbei zeigte sich für einige der untersuchten Legierungen eine Zunahme der 0,2%-Dehngrenze und ein Abfall der Kerbschlagarbeit bei Raumtemperatur mit zunehmendem mittels magnetischer Messungen bestimmtem RA-Gehalt. Dieser der Literatur vollkommen entgegengesetzte Trend deutet auf das Vorliegen von versprödenden Martensit-Austenit Phasenbereichen anstelle von RA in den Schweißgutproben hin.

KW - hochfestes Schweißgut

KW - Restaustenit

KW - Martensit-Austenit Phase

KW - Elektronen-Rückstreubeugung

KW - EBSD

KW - Röntgendiffraktometrie

KW - XRD

KW - high-strength weld metal

KW - retained austenite

KW - martensite-austenite constituent

KW - electron backscatter diffraction

KW - EBSD

KW - x-ray diffraction

KW - XRD

M3 - Masterarbeit

ER -