In dieser Arbeit wurden instrumentierte Härteprüfungen in Verbindung mit Finite-Elemente-Simulationen für einen metastabilen austenitischen Stahl X6CrNiNb18-10 durchgeführt. Aufgrund der verformungsinduzierten Phasenumwandlung in diesem Werkstoff bei Raumtemperatur ist eine Martensittransformation in den von der Härteprüfung beeinflussten Bereichen zu erwarten. Für die Bestimmung der Spannungs-Dehnungs-Kurve müssen daher Informationen über die resultierende Martensitbildung vorliegen. Deshalb wurden Martensitumwandlungsprozesse in dieser Arbeit entsprechend analysiert und mittels Lichtmikroskopie und Elektronenrückstreubeugung (EBSD) das Gefüge und die eintretende Martensitbildung unter den Härteeindrücken untersucht. Die durchgeführten Härteprüfungen wurden des Weiteren auch numerisch simuliert, um die Dehnungen in den Zonen unter dem Härteeindruck zu ermitteln. Die Vergleiche zwischen den experimentell und den simulativ ermittelten Kraft-Eindringtiefe-Kurven wurden benutzt, um die Simulationsmodelle zu validieren.

Die numerisch ermittelten Bereiche maximaler und minimaler Dehnungen wurden durch die Ergebnisse der Elektronenrückstreubeugung (EBSD) für alle Simulationen tendenziell bestätigt. Sowohl die Korndeformationen, die Kornmissorientierung als auch die umgewandelte martensitische Phase tritt in den maximalen Dehnungsbereichen bevorzugt auf. Die Martensitphase liegt meist insel- oder streifenförmig vor. Ein Vergleich zwischen den EBSD-Ergebnissen der Brinell- und der Vickers-Härteprüfungen zeigt wesentlich höhere Martensitanteile bei den Vickers-Härteeindrücken. Auch die Kernel-Missorientierung (KAM) sowie die Fehlstellen sind im Fall der Vickers-Messung entsprechend stärker ausgeprägt. Die Geometrie der Eindringkörper (Hartmetallkugel bei den Härteprüfungen nach Brinell; Diamantpyramide bei den Härteprüfungen nach Vickers) muss demnach einen entscheidenden Einfluss auf die Martensittransformation haben. Da das Verformungsverhalten und damit auch die Martensitumwandlung der einzelnen Kristallite von kristallographischen Effekten wie z. B. Kornorientierung oder Korngröße abhängig sind, wäre eine auf dem kristallplastischen Stoffgesetz basierte Simulation sinnvoll.