Umwandlungsplastizität bei Stählen im Konzept der Thermoelasto-Plastizität - modelliert mit dem Ansatz einer Zwischenkonfiguration

Abstract

In der vorliegenden Arbeit werden Phasenumwandlungen und Umwandlungsplastizität (TRIP) beim Stahl im Rahmen der Kontinuumsmechanik modelliert. Dabei werden die Bewegung und die Temperatur des Körpers zusammen mit den Phasenanteilen als „thermokinetischer Prozess mit Phasenumwandlungen“ aufgefasst. Das Ergebnis ist ein makroskopisches Modell, das die Kopplung von mechanische Größen (Verzerrungen, Spannungen), der Temperatur und den Phasenanteilen beschreibt. Ausgangspunkt ist ein geeignet verallgemeinertes Konzept einer spannungsfreien Zwischenkonfiguration, die in der hier betrachteten Situation durch die Umwandlungsplastizität hervorgerufen wird. Aus der Clausius-Duhem-Ungleichung werden Folgerungen für die postulierten Materialgesetze hergeleitet. Das hier vorgeschlagene Modell gestattet die Einbindung unterschiedlicher Modelle für die Phasenumwandlungen wie auch für die Umwandlungsplastizität. Effekte der klassischen Plastizität bleiben in dieser Arbeit unberücksichtigt, lassen sich jedoch in das vorgestellte Konzept ohne prinzipielle Schwierigkeiten einbinden (vgl. hierzu die Arbeit von Wolff und Böhm, 2002a).