Kurzfassung Das Ermüdungsverhalten des vergüteten Stahls X18 Cr Mo V Nb 12 1 wurde bei unterschiedlichen Temperaturen, Dehnungsamplituden und Verformungsgeschwindigkeiten untersucht. Der Einfluß der Martensitlattenstruktur sowie der Ausscheidungen und Versetzungen auf die Verfestigungsmechanismen wurde analysiert. Eine plastische Verformung resultiert in einer Bildung von Gleitbändern an der Probenoberfläche und in einer Versetzungszellenstruktur im Probeninneren. Mehrfachgleitprozesse sind für

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... die Zellentstehung verantwortlich. Dieses sogenannte wellige Gleiten wird durch thermisch aktivierte Gleitprozesse kontrolliert. Planare Strukturen, wie persistente Gleitbänder in austenitischen Stählen, wurden nicht beobachtet. Die Zellgröße ist bei niedriger Temperatur von der ehemaligen Martensitlattenstruktur abhängig. Bei höheren Temperaturen sind nur geringe Einflüsse der Martensitlattenstruktur sichtbar. Höhere Temperaturen führen im Sättigungszustand zu größeren Zellen, größere Dehnungsamplituden zu kleineren Zellen. Die Entwicklung der Zellen wurde in unterbrochenen Experimenten untersucht. Mitteldehnungen führen zu einer Relaxation der Mittelspannung. Eine reduzierte Verformungsgeschwindigkeit verursacht bei höheren Temperaturen kleinere Spannungsamplituden und größere Zellen. Bei niedrigen Temperaturen ist der Einfluß der Verformungsgeschwindigkeit klein. Ermüdungsmechanismen sind auch bei kleinen Verformungsgeschwindigkeiten dominant. REM-Untersuchungen der Probenoberfläche zeigen die Entwicklung von Rissen an Gleitbändern. Die Risse beginnen stets an der Probenoberfläche und sind transkristallin. Der Einfluß der Anlaßtemperatur wurde untersucht. Eine reduzierte Anlaßtemperatur von 600°C resultiert in einer höheren Versetzungsdichte und einem kleineren Lattenabstand im unverformten Material. Die zyklische Entfestigung wird nicht beeinflußt. Es sind jedoch höhere Spannungen notwendig, um das mit 600°C angelassene Material bei gleichen Versuchsparametern zu verformen. Die kleineren Lattenabstände und kleineren Zellen erklären die höheren Werkstoffwiderstände. Der Einfluß der dynamischen Reckalterung auf das Ermüdungsverhalten ist ebenfalls von Interesse. Reckalterungseffekte wurden erstmals in diesem Werkstoff in Zugversuchen beobachtet. Der Einfluß der dynamischen Reckalterung auf die mechanischen Eigenschaften und die Mikrostruktur des vergüteten Stahls 1.4914 wurde untersucht. Eine Korrelation der mechanischen und mikrostrukturellen Daten wurde durchgeführt. Die wesentlichen Beiträge zur Sättigungsspannung resultieren aus der gegenseitigen Wechselwirkung von Gleitversetzungen und der Wechselwirkung von Gleitversetzungen mit Versetzungzellengrenzen. Legierungsatome und Ausscheidungen führen nur zu kleinen Verfestigungsbeiträgen. Die Bildung einer Versetzungszellenstruktur mit reduzierter Versetzungsdichte im Zellinneren ist für die zyklische Entfestigung maßgebend. Microstructural investigations of fatigued 12% Cr-Steel1.4914 (X 18 Cr Mo V Nb 12 1) Abstract The low cycle fatigue properties of a tempered steel X18 Cr Mo V Nb 12 1 (DIN 1.4914) have been investigated at different temperatures, strain amplitudes, mean strains and strain rates. The role of martensite lath structure and of precipitates and dislocations on the strengtherring mechanisms and fatigue darnage have been analysed. Plastic deformation results in a slip band formation on the surface and in a cellular dislocation structure in the interior of the specimens. Multiple slip processes are responsible for the cell formation. This so-called wavy slip is controlled by thermally activated processes. No planar structures, like persistant slip bands in austenitic steels, have been observed. The cell size depends on the prior martensite lath structure at low temperatures. At higher temperatures there are only small influences of the prior structure visible. Higher temperatures are leading to an increased cell size at saturation, higher strain amplitudes, in turn, to lower cells. The development of cells has been investigated in interrupted experiments. Mean strains are leading to a relaxation of the mean stress. A reduced strain rate is causing lower stress amplitudes and greater cells at higher temperatures. At lower temperatures the influence of strain rate is small. Fatigue mechanisms are soon dominant at lower strain rates. REM-investigations of the specimen surfaces are revealing the development of cracks at slip bands. The cracks start always at the surfaces of the specimen, and they are transcristalline in nature. The influence of the ageing temperature has been investigated. A reduced ageing temperature of 600°C results in a higher dislocation density and a lower martensite lath distance in the undeformed material. The cyclic softening is not influenced, although high er stresses are necessary to deform the 600°C aged material with otherwise the same experimental parameters. The lower lath distances and smaller cells account for the higher material resistance. Another point of interest is the influence of dynamic strain ageing on the low cycle fatigue behaviour. Strain ageing was initially observed in tensile experiments. The influence of dynamic strain ageing on the mechanical properties and the microstructure of tempered steel 1.4914 is investigated. A correlation of mechanical and microstructural data has been performed. The main contributions to saturation stresses result from interactions of moving dislocations with dislocations and subcell boundaries. The contribution of solute atoms and precipitates is small. The development of a cell structure with reduced dislocation density in the cell interior is responsible for the softening of the tempered steel 1.4914.