Abhängigkeit des E‑Moduls verschiedener Stähle vom Umformgrad

Zusammenfassung

Anhand von unterschiedlichen Stählen, wie DX54, DP600, DP1000, CP1000 und X5CrNi18-10, sollte das Verhalten des E‑Moduls bei steigender Umformung untersucht werden. Dies wurde mittels Hysterese im Zugversuch untersucht und durch das Auswerten des Chord-Moduls beschrieben. Dabei zeigte sich, dass der E‑Modul von Querproben schon im Ausganszustand höher ist, als der von Längsproben. Mit steigender Umformung nahm der E‑Modul der AHSS-Stähle bis ca. 2 % Dehnung sehr stark ab und näherte sich dort einer Sättigung an. Die relative Abnahme war zwischen Längs- und Querproben sehr ähnlich. Die geringste Abnahme des E‑Moduls mit steigendem Umformgrad konnte mit ca. 10 % beim ferritschen Stahl DX54 beobachtet werden. Bei DP600, der zusätzlich Martensit besitzt, ist der Abfall des E‑Moduls mit über 20 % deutlich stärker. Vergleichend dazu nahm der E‑Modul des DP1000 mit erhöhtem Martensitgehalt weniger ab, jedoch lag der Betrag der anelastischen Dehnung aufgrund der höheren Festigkeit höher. Der E‑Modul des CP1000 nahm im Vergleich zu DP1000 geringfügig schwächer ab. Ein vorwiegend austenitischen Stahl X5CrNi18-10 näherte sich nur langsam einer Sättigung an, hatte jedoch mit über 25 % den stärksten Abfall des E‑Moduls.

Abstract

Based on different steels, such as DX54, DP600, DP1000, CP1000, and X5CrNi18-10, the behavior of the elastic modulus should be investigated as the forming process increases. The behavior was investigated by hysteresis in the tensile test and described by evaluating the Chord module. It showed that the elastic modulus of transverse samples is higher in the initial state than that of longitudinal samples. With increasing forming, the modulus of elasticity of the AHSS steels decreased very sharply to about 2 % elongation and approached saturation there. The relative decrease was very similar in longitudinal and transverse samples. The lowest decrease of the modulus of elasticity with increasing degree of deformation could be observed with approx. 10 % with the ferrite steel DX54. With DP600, which has additional martensite fraction, the drop in modulus of elasticity is much more than 20 %. In comparison, the modulus of elasticity of DP1000 with increased martensite fraction decreased less, but the amount of anelastic strain was higher due to the higher strength. The modulus of elasticity of the CP1000 decreased slightly compared to DP1000. A predominantly austenitic steel, X5CrNi18-10, only slowly approached saturation,but had the largest drop in modulus of more than 25 %.