Darstellung des Entstehens von Eigenspannungen in Werkstücken aus Stahl in ihren Umwandlungsschaubildern

Rundproben mit 10 bis 100 mm Dmr. aus zehn unlegierten und legierten Stählen unterschiedlichen Umwandlungsverhaltens werden von Härtungstemperatur in Wasser oder Öl abgeschreckt. Mit Hilfe von Abkühlungskurven, Zeit-Temperatur-Umwandlung-Schaubildern für kontinuierliche Abkühlung und mit Ausbohr- und Abdrehversuchen wird das Entstehen und die Verteilung der Eigenspannungen in diesen Proben festgestellt. Einfluß des Probendurchmessers, des Kühlmittels und der Warmstreckgrenze auf die Wärmespannungen. Zusammenhang zwischen Wärmespannungen und Umwandlungsspannungen in gehärteten Stählen.     

Ermittlung der Warmrißanfälligkeit von Stählen beim Schweißen

Verfahren zur Kennzeichnung der Warmrißanfälligkeit von Stählen beim Schweißen. Warmzugversuche bei 400°C bis über 1390°C an einem Nickel-Chrom-Molybdän-Vanadin-Vergütungsstahl mit 0,22%C, 0,41%Mn, 1,10% Cr, 0,44% Mo und 2,80% Ni sowie dem zugehörigen Schweißgut. Ursachen der Warmrißbildung bei Temperaturen oberhalb 1380°C sowie bei 600 bis 100°C. Entmischungsrisse, Risse an Versetzungsreihen und ausscheidungsinduzierte Risse. Hinweise zur Vermeidung von Warmrissen beim Schweißen.     

Weiterentwicklung des Ring-Kern-Verfahrens zur Messung von Eigenspannungen

Anwendung des Ring-Kern-Verfahrens zur Messung von Eigenspannungen in den Randschichten schwerer Schmiedestücke. Ableitung der Grundgleichungen für den Zusammenhang zwischen gemessenen Dehnungsänderungen und den zu ermittelnden Eigenspannungen bei gleichmäßiger und ungleichmäßiger Spannungsverteilung im Inneren. Näherungsverfahren und Vereinfachungen. Grenzwertbetrachtungen. Verbesserte Arbeitsweise bei der Durchführung der Messungen. Herstellung der Ringnut mit einem besonders gestalteten Kronenfräser. Ermittlung der Abklingfunktionen in Eichversuchen. Vereinfachte Auswertung mit Nomogrammen.     

Die Erstarrungsfront beim Lichtbogenschweißen von Stahl in Abhängigkeit von den Schweißbedingungen

Erörterung der Grundlagen über die Primärkristallisation des Schweißgutes beim Lichtbogenschweißen unter besonderer Berücksichtigung des Einflusses der Schmelzbadform auf die Warmrißanfälligkeit. Unterpulverschweißen mit 15 und 50 cm/min Schweißgeschwindigkeit und 300 bis 700 A Stromstärke bei einer Lichtbogenspannung von 30 V für die Ermittlung der Erstarrungsfronten. Möglichkeiten zur Beeinflussung ihrer Form sowie Zusammenhang zwischen der Schmelzbadform und der Warmrißneigung der Schweißungen.     

Unterplattierungsrisse beim Schweißplattieren von Nickel-Chrom-Molybdän-Vanadin-Stählen

Am Beispiel eines Stahles mit 0,18% C, 0,42% Mn, 0,22% Si, 0,014% P, 0,018% S, 1,32% Cr, 0,45% Mo, 2,93% Ni und 0,08% V wurde gezeigt, wie sich die verschiedenen Ursachen der Bildung von Unterplattierungsrissen beim Unterpulverauftragschweißen mit austenitischen Bandelektroden bei hoher Streckenenergie getrennt untersuchen lassen. Mit Zugversuchen im Temperaturbereich des Aufschmelzens der Sulfide wurde anhand der Werte der Brucheinschnürung und der Größe dieses Temperaturbereiches der Einfluß der nichtmetallischen Verunreinigungen bewertet. In Kurzzeitkriechversuchen bei 500 bis 800°C an schweißsimulierend wärmebehandelten Proben wurde die kritische Beanspruchung ermittelt, die beim erneuten Aufheizen der Wärmeeinflußzone zur Rißbildung im Grobkornbereich führt. Das Zusammenwirken der verschiedenen Mechanismen bei gleichzeitiger Einwirkung hoher Schweißeigenspannungen wurde erörtert.     

Untersuchungen mit der Elektronenstrahl-Mikrosonde über die Ursachen der Schweißgut-Inhomogenität beim Schweißen austenitischer Stähle

An mit hüllen- oder kerndrahtlegierten Elektroden mit 0,10% C, 7% Mn, 16 bis 19% Cr und 8% Ni hergestelltem austenitischem Schweißgut Untersuchungen mit der Elektronenstrahl-Mikrosonde über die Gleichmäßigkeit der chemischen Zusammensetzung und des Gefügeaufbaues des Schweißgutes. Zusammenhang zwischen den elektrodenseitigen Legierungsvorgängen, der Wechselwirkung Schlacke–Schweißbad und der Verteilung der Legierungselemente im Schweißgut. Einfluß der Schichtdicke, des Aufbaues und des Schmelzverhaltens der Hülle auf die Eigenschaften des Schweißgutes.     

Verfahren zur Berechnung der thermischen und thermo-visko-elasto-plastischen Vorgänge beim Stranggießen von Stahl

Entwicklung einer Berechnungsmethode zur Beschreibung der thermo-mechanischen Vorgänge beim Stranggießen. Verfahren zur Bestimmung der instationären Temperaturfelder und des Erstarrungsfortschrittes (Schalenwachstum). Beschreibung des temperaturabhängigen thermo-visko-elasto-plastischen Materialverhaltens des Stahles im Hochtemperaturbereich. Methode zur Berechnung der zeitlichen Entwicklung der Deformations- und Spannungszustände im über die Stützrollen bewegten Strang, einschließlich der Wärmespannungen und deren Einfluß auf das Bulging-Verhalten.     

Schlackenfäden und Wirbelsenken beim Vergießen von Stahl und Maßnahmen zur Verhinderung von Schlackenfäden

Verschlechterung des Reinheitsgrades von Gießprodukten durch Schlackenfäden. Wirbelsenken als Ursachen von Schlackenfäden. Bildung von Wirbelsenken durch die Überlagerung von einfachen Wirbeln des Metallbads mit den Senkenfeldern vor den Ausgußöffnungen. Verhinderung von Schlackenfäden durch Zerstörung der Strömungsfelder von Wirbelsenken u. a. durch das Einblasen von Spülgasen oder das Anbringen von mechanischen Hindernissen in die Nähe der Ausgußöffnungen.     

Über die Zeitstandfestigkeit des Schweißgutes von Schweißverbindungen niedriglegierter warmfester Stähle

Durch Lichtbogenschweißen von Hand wird Schweißgut der niedriglegierten warmfesten Chrom-Molybdän-(Vanadin-)Stähle mit 2,25% Cr und 1% Mo sowie mit 0,5% Cr, 0,5% Mo und 0,25% V hergestellt. Ermittlung der mechanischen Eigenschaften bei Raumtemperatur und der Zeitstandfestigkeit bei verschiedenen Temperaturen zwischen 550 und 625°C. Untersuchung des Gefügezustandes und der chemischen Zusammensetzung der elektrochemisch isolierten Carbide. Vergleich der ermittelten Zeitstandfestigkeiten mit den nach ISO-Empfehlungen für die Grundwerkstoffe vorgeschlagenen Werten.     

Untersuchungen mit der Elektronenstrahl-Mikrosonde über die Ursachen der Schweißgut-Inhomogenität beim Schweißen unlegierter und niedriglegierter Stähle

Untersuchung mit der Elektronenstrahl-Mikrosonde über Verteilung des Kohlenstoffs und der Legierungselemente im Schweißgut von Auftrags- und Verbindungsschweißungen an 10, 20 und 45 mm dicken Blechen aus unlegiertem Stahl mit rd. 0,18% C, 0,25% Si und 0,50% Mn bei Verwendung von Schweißzusatzwerkstoffen mit 0,3 bis 4% Si, 0,4 bis 4% Mn, 0 bis 2% Cr, 0 bis 0,9% Mo und 0 bis 2% Ni. Zusammenhang zwischen der Primärseigerung und der Ferrit-Perlit-Zeiligkeit des Schweißgutes und ihre Beeinflussung durch die Schweißbedingungen, durch die Wärmeführung während und nach dem Schweißen und durch die chemische Zusammensetzung des Grund- und Schweißzusatzwerkstoffes.     

Einfluß der thermischen Behandlung beim Schweißen auf das Auflösungs- und Ausscheidungsverhalten von Mikrolegierungselementen in der WEZ von Feinkornbaustählen

Elektronenoptische Untersuchung. Auflösungs- und Ausscheidungsverhalten bei schweißsimulierender Wärmebehandlung in Abhängigkeit von der Lagenzahl und Abkühlzeit t_8/5. Statistische Erfassung von Größe, Zahl und Verteilung der ausgeschiedenen Teilchen.     

Beitrag zur Klärung des unstetigen Austenitkornwachstums in mikrolegierten Feinkornbaustählen

Die zur Beschreibung der Kornwachstumsvorgänge des Austenits in mikrolegierten Stählen vorliegenden qualitativen und quantitativen Beschreibungen können in einer geschlossenen Darstellung zusammengefaßt werden, die als konservative Beschreibung des Kornwachstums bezeichnet wird. Hierin wird ein kritischer Teilchenzustand der kornwachstumsbehindernden Karbonitride bezüglich der Teilchengröße und -verteilung unter Berücksichtigung der Rückhaltekraft der Teilchen und der Definition des Gefügeheterogenitätsgrades Z beschrieben. Von dessen Definition hängt entscheidend die Bedeutung des kritischen Zustandes ab. Innerhalb der konservativen Beschreibung kann jedoch nur stetiges Kornwachstum vorliegen. Eine Erweiterung auf die nichtkonservative Beschreibung soll das unstetige Kornwachstum klären. Die Erscheinung des unstetigen Kornwachstums wird hierbei auf das Vorhandensein von zwei Teilgefügen bei der niedrigsten betrachteten Austenitisierungstemperatur zurückgeführt. Der Heterogenitätsgrad Z wird als Verhältnis der Größen beider Teilgefüge definiert, womit der kritische Zustand den Beginn des beschleunigten Wachstums eines Teilgefüges gegenüber dem anderen kennzeichnet. Diese zwei Wachstumsvorgänge, die unterschiedlichem Anstieg folgen, beschreiben als integraler Effekt das unstetige Kornwachstum. Austenitisierungsversuche an drei mikrolegierten Stählen mit konstanter Glühzeit zeigen bei der statistischen Analyse tatsächlich zwei Teilgefüge bei der niedrigsten Austenitisierungstemperatur. Das oberhalb einer bestimmten Temperatur einsetzende beschleunigte Wachsen eines Teilgefüges bzw. die schnelle Zusammenführung zu einem Gesamtgefüge können metallografisch als unstetiges Kornwachstum beobachtet werden. Die berechneten Temperaturen für den kritischen Zustand stimmen weitgehend mit den experimentell ermittelten Temperaturen für den Beginn des unstetigen Kornwachstums überein. Diese Tatsachen belegen die Beurteilung des Kornwachstums innerhalb der nichtkonservativen Beschreibung. Das Vorhandensein zweier Teilgefüge am Wachstumsursprung kann auf Seigerungen der Elemente Mn und Si zurückgeführt werden.     

Einsatz der Schallemissionsanalyse zur Prüfung von Schweißungen

Kennzeichnung der Anwendungsmöglichkeiten der Schallemissionsanalyse (SEA) beim Schweißen sowie ihrer unterschiedlichen Meßverfahren im Hinblick auf eine gute Trennung von bestimmten Schallquellen und Störgeräuschen. Zuordnung von Schallimpulsen zu ihren Entstehungsursachen je nach Werkstoffen und Schweißverfahren. Möglichkeiten der SEA zur Verfolgung der Kaltrißbildung nach dem Schweißen und zur Kennzeichnung des Festigkeitsverhaltens von Schweißverbindungen.     

Untersuchungen zur Anwendung von Inhibitoren beim Beizen mit Salzsäure

Einsatz einer Beizzelle für Inhibitionsuntersuchungen. Ergebnisse der Inhibitionsmessungen beim Einsatz von inhibierenden Stoffen aus der Gruppe der Thioharnstoffe, Alkohole, Aldehyde und heterocyclischen Kohlenwasserstoffe. Untersuchung synergistischer Effekte. Bedeutung der Kennwerte für den Beizbetrieb.     

Die thermischen und thermo-visko-elasto-plastischen Vorgänge beim Stranggießen von Stahl

Berechnung der instationären Temperaturfelder und des Erstarrungsfortschrittes beim Stranggießen. Thermo-visko-elasto-plastisches Materialverhalten des Stahles im Hochtemperaturbereich. Analyse der Strangschalenbeanspruchung und -Verformung. Berechnung der Wärmespannungen und deren Einfluß auf das Bulgingverhalten. Schlußfolgerungen hinsichtlich der Rißbildung.     

Der Einfluß von Sulfideinschlüssen auf Heißrißneigung und Zähigkeitseigenschaften in der wärmebeeinflußten Zone hochfester Stähle beim Schweißen

Prüfung der Heißrißneigung im Heißzugversuch. Ermittlung von Zugfestigkeit und Brucheinschnürung beim Aufheiz- und Abkühlvorgang. Herleitung einer Kenngröße für das Heißrißverhalten. Deutung unterschiedlichen Rißverhaltens durch verschiedene Sulfidformen. Vergleich der Ergebnisse aus dem Heißzugversuch mit dem Verhalten von Schweißverbindungen.     

Der Verschleiß von Tauchausgüssen beim Stranggießen von Stahl

Labormäßige Untersuchung des Verschleißes an der Dreiphasenlinie Tauchausguß/Gießpulverschlacke/Metall. Aussagen über den verursachenden Mechanismus. Einflußgrößen.     

Digitalrechenprogramm zur Ermittlung von Temperaturen in rotationssymmetrischen Schmelzgefäßen

Beschreibung instationärer, mehrdimensionaler Wärmetransportvorgänge. Das Digitalrechenprogramm LIDO zur Errechnung der Temperaturbewegungen in rotationssymmetrischen Schmelzgefäßen.     

Vermischungsvorgänge beim Stranggießen

Die Untersuchung stationärer und instationärer Zustände beim Sequenzgießen auf einer Brammenstranggießanlage hat Informationen über die wichtigsten Einflußparameter auf den Ablauf der Vermischungsvorgänge geliefert. Je nach betrieblichen Gegebenheiten und Erfordernissen können Gießstrategien zur Abflachung oder Aufrichtung der vermischungsbedingten Konzentrationsverläufe im festen Strang angewendet werden. Die modellmäßige Beschreibung der Mischvorgänge wurde unter vereinfachenden Annahmen und erster Näherung nach dem Konzept der Kaskade mit seriellen Mischzellen vorgenommen. Es ist zu erwarten, daß die Mischvorgänge beim Stranggießen in Zukunft wegen steigender Ansprüche an die Gleichmäßigkeit des Produktes im Mittelpunkt von Entwicklungsarbeiten stehen werden.     

Bemerkungen über ein Verfahren zur Errechnung des Formänderungswiderstandes beim Warmwalzen

Reibungszahl und Formänderungsfestigkeit als Unsicherheitsgrößen bei der Berechnung. Merkmale der Verfahrensmethode. Standardisierter Formänderungswiderstand. Vergleich einiger Versuchsergebnisse mit den Rechenergebnissen.