Einfluss der chemischen Zusammensetzung und der Prozessroute auf die mechanischen Eigenschaften niedrig-C-haltiger Stähle mit 0,1 % Nb für den Einsatz als Pipeline-Stähle

Bedingt durch schwerer zugängliche Lagerstätten von Gas und Erdöl und den gewünschten hohen Durchsatz an Transportmedien werden die Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften von Pipeline-Stählen der Zukunft immer größer. In dieser Arbeit wird eine Variation an HTP(high temperature processing)-Stählen mit einem Nb-Gehalt von 0,1 % und einem Mn- Gehalt von mindestens 1,5 % für die Pipeline-Produktion auf diese Kriterien hin untersucht. Ziel dieser Arbeit ist die Optimierung der Kombination von Prozessroute und Legierungselementen im Hinblick auf die gewünschten mechanischen Eigenschaften Festigkeit und Tieftemperaturzähigkeit. Hierbei werden insbesondere die sich ergebenden Synergieeffekte zwischen Legierungselementen berücksichtigt. Die simulierten Prozessrouten spiegeln sowohl die Produktion des Warmbands als auch die Produktion des Grobblechs wider. Mit Hilfe der Methodik „Design of Experiments“ werden Versuchsreihen erstellt, in denen die Legierungselemente Mn, Mo, Cr, Ni, Cu, Ti, B und Nb variiert werden. Die Methode ermöglicht auf Grund der statistischen Vorgehensweise, innerhalb einer Versuchsreihe mehrere Parameter zu variieren, dabei aber die Anzahl der Versuche relativ gering zu halten. Der betrachtete Prozess des Warmwalzens beinhaltet Umformschritte im Bereich der Rekristallisation und unterhalb der Rekristallisationsstoptemperatur. Bei der anschließenden Abkühlung werden drei Temperaturverläufe betrachtet, die das Grobblechwalzen, die Produktion von Warmband ohne und die Produktion von Warmband mit anschließendem Haspeln simulieren. Neben der Betrachtung der Phasenumwandlung liegt der Schwerpunkt auf dem Vergleich der Zugfestigkeit und der Übergangstemperatur der AV -T- Kurven in Abhängigkeit von Umformgrad, Abkühlroute und chemischer Zusammensetzung.