TRIP-Stahl

TRIP-Stahl (TRansformation Induced Plasticity) ist ein metallischer Verbundwerkstoff aus Ferrit, karbidfreien Bainit und metastabilem kohlenstoffreichen Restaustenit, der sich verformungsinduziert in Martensit umwandelt. TRIP-Stahl ist seit den 1990er-Jahren bekannt und ist fester und zugleich dehnbarer als die bisher verwendeten Stahlsorten, er ermöglicht also die Herstellung leichterer Bauteile bei einer vorgegebenen Festigkeit und Dehnbarkeit.

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Herstellung

Die gewünschte Stahllegierung wird zunächst auf die Rekristallisationstemperatur gebracht und dort eine gewisse Zeit lang belassen, um vorhandene Gitterfehler durch neue Keimbildung und Kornwachstum zu entfernen. Es liegen im Gefüge Ferrit und Austenit vor. Anschließend wird das geglühte Gefüge auf die T_B Temperatur abgeschreckt, d.h. die Abkühlgeschwindigkeit muss über der kritischen sein, um diffusionsbedingte Phasenumwandlungen zu vermeiden. Es bilden sich im Gefüge folgende Bestandteile aus: - Ferrit - karbidfreier Bainit (deswegen werden Silicium Legierungen verwendet, die eine Karbidbildung verhindern) - kohlenstoffreicher Austenit Zur Beruhigung wird das Gefüge eine Zeit lang auf der Temperatur T_B gehalten und daraufhin auf die Raumtemperatur abgeschreckt zu werden. Es bildet sich dabei folgendes Gefüge aus: - Ferrit - karbidfreier Bainit - metastabiler kohlenstoffreicher Austenit

Es bildet sich bei Raumtemperatur kein Martensit, da die Martensitbildungsstarttemperatur bei hohen Kohlenstoff Gehalten im Austenit unter der Raumtemperatur liegt.

Streckgrenze und Zugfestigkeit

Die Streckgrenze liegt höher als bei vergleichbaren Stählen, da das Silicium die Form der Mischkristallverfestigung ermöglicht. Sobald es bei der Verformung in den plastischen Bereich kommt, beginnt der metastabile kohlenstoffreiche Austenit sich verformungsinduziert in Martensit umzuwandeln. Dadurch wird der TRIP-Stahl nach der plastischen Verformung gezielt verfestigt.

Weblinks

• TRIP-Stahl auf stahl-online.de
• TRIP-Stahl auf weltderphysik.de
• Schweißfähigkeit von TRIP-Stahl auf ndt.net
• Weiterführende Erklärung Lehrstuhl für Werkstoffkunde und Werkstoffmechanik TU München