Einfluß des Molybdäns auf die Zähigkeit von Schnellarbeitsstählen

Unterschiede im Gefüge von Schnellarbeitsstählen der Grundzusammensetzungen (%) 18W-0Mo-1V und 6W-5Mo-2V. Härten von Proben aus je einer Schmelze dieser Stähle und anschließendes Anlassen bei Temperaturen von 250 bis 650°C. Bruchmechanische Biegeprüfungen, quantitative Messung des Carbidteilchendurchmessers, rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen und Messung der Oberflächenrauheit. Folgerungen, besonders über kritische Carbidteilchengrößen in Hinsicht auf das Rißwachstum.     

Rißwachstumsverhalten der austenitischen Stähle X 6 CrNi 18 11 und X 6 CrNiMo 1713 unter den Beanspruchungsbedingungen in natriumgekühlten Brutreaktoren

Mathematische Beschreibung des Rißwachstumsverhaltens der Stähle X 6 CrNi 18 11 mit rd. 0,06% C, 18% Cr und 11% Ni sowie X 6 CrNiMo17 13 mit rd. 0,06% C, 17% Cr, 2,5% Mo und 13% Ni an Luft bei Temperaturen bis 646°C und Lastspielfrequenzen von 8,3·10^?-2 bis 4 · 10³ Lastspielen/min. Einfluß von Carbidausscheidungen. Vergleich der Wirkung thermischer und schneller Neutronen. Frequenzabhängigkeit der Rißausbreitungsgeschwindigkeit. Verzögerte Rißausbreitung in der Umgebung von Schweißnähten. Rißwachstum unter Vakuum und in flüssigem Natrium zwischen 427 und 538°C.     

Einfluß des Feuerverzinkens auf die Dauerfestigkeit von Stahldrähten

Umlaufbiegeversuche an Stahldrähten ohne und mit Zinküberzug und mit Zugfestigkeiten von rd. 400 bis 2000 N/mm². Dauerschwingverhalten der Drähte im Zeit- und Wechselfestigkeitsbereich. Durchführung der Versuche nach dem erweiterten Wöhlerverfahren, Ermittlung der Überlebenswahrscheinlichkeit und der Lebensdauerstreuung sowie der Wechselfestigkeit unter Anwendung des Treppenstufenverfahrens. Abhängigkeit der Biegewechselfestigkeit und des Wechselfestigkeitsverhältnisses von der Zugfestigkeit. Untersuchungen von Verformungserscheinungen, der Rißbildung im Zinküberzug, der Rißausbreitung in der Zinkschicht und im Grundwerkstoff mit dem Lichimikroskop und dem Rasterelektronenmikroskop.     

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.     

Ermittlung dynamischer Rißzähigkeitswerte an kleinen Querschnitten

Kerbschlagbiegeversuche mit Kraftmessungen im Gebiet von Raumtemperatur bis – 195 °C mit DVM-, ISO-V- und Scharfkerbproben an zehn unlegierten und legierten Stählen mit Werten der Zugfestigkeit von 400 bis 1140 N/mm². Auswertung der Kraft beim Beginn der Bildung des kristallinen Fleckes und Ermittlung der dynamischen Rißzähigkeit. Vergleich mit der Kerbschlagzähigkeit-Temperatur-Kurve. Bewertung der dynamischen Rißzähigkeit gegenüber der Kraft am Beginn der Bildung des kristallinen Fleckes.     

Messung der stabilen Rißverlängerung mit der Elektropotentialmethode

Wesentliche Voraussetzung für eine kostengünstige Ermittlung von Rißzähigkeitskennwerten ist eine einfache und zuverlässige Bestimmung der stabilen Rißausbreitung. Da die Potentialmethode zur Ermittlung der Rißinitiierung und des Rißwachstums vielfach vorgeschlagen wird, sollte die Leistungsfähigkeit der Methode im durchgeführten Ringversuch ermittelt und das Verfahren durch Vergleich der angewandten Versuchstechniken optimiert werden.     

Die Auswertung von Großzugversuchen an schweißbaren Baustählen unterschiedlicher Festigkeit nach einem Energiekonzept unter Berücksichtigung des stabilen Rißwachstums

Großzugversuche. Versuche mit Hillproben. Werkstoffe: RSt 37-2, St 52-3, 22 NiMoCr 37, StE 47, StE 70. Kraft-Verlängerungs-Diagramme. J-Integral in Abhängigkeit von der Verlängerung. J-Werte bei gerade erreichtem vollplastischen Zustand J_gy und bei Beginn des stabilen Rißwachstums J_i. Einfluß der Fließgrenze. Kritische J-Werte in Abhängigkeit von der Temperatur. Einfluß der Kerbschärfe: Kerbe und Risse; erstmaliges Auftreten des stabilen Anrisses; duktiler Bruch. Zusammenhang zwischen bleibender Verschiebung der Kerbflanken bis zum Bruch bei T_s und Hauptformänderung bis zum Bruch bei der Hillprobe. Korrelation zwischen der Bruchspannung der Hillprobe und der größten Hauptnormalspannung im Kerbgrund bei Beginn des stabilen Rißwachstums. Zusammenhang zwischen der Hauptformänderung bis zum Bruch bei der Hillprobe und dem J-Wert bei Beginn des stabilen Rißwachstums.     

Ermittlung der Rißzähigkeit aus den Werkstoffkenngrößen Streckgrenze und Spaltbruchspannung hochfester Stähle für unterschiedliche Beanspruchungsbedingungen

Zur Ermittlung der Rißzähigkeit aus den Werkstoffkenngrößen Streckgrenze und Spaltbruchspannung, die in kostengünstigeren Verfahren bestimmt werden können, wurden durch Verknüpfung zweier Modellvorstellungen die Rißzähigkeitswerte errechnet und mit den experimentell gefundenen Werten verglichen. Die Kenngrößen Streckgrenze und Spaltbruchspannung wurden für die Stähle St 52-3 und 34 NiCrMo 74 im Zug- und Biegeversuch in Abhängigkeit von Temperatur und Dehngeschwindigkeit aufgenommen. Die Untersuchungen ergaben, daß bei Rißausbreitung durch Spaltbruch der Einfluß von Temperatur und Dehngeschwindigkeit auf die Rißzähigkeit mit Hilfe des dargestellten Ansatzes abgeschätzt werden kann, wenn die jeweilige Streckgrenze sowie die Spaltbruchspannung und die werkstoffspezifische Größe Δx_c gegeben sind.     

Nichtmetallische Einschlüsse,Mikrorisse und Grübchenbildung bei der Oberflächenermüdung von Wälzlagerstählen

Überroll-Ermüdungsversuche an teilweise unterschiedlich wärmebehandelten (austenitisierten) Ringproben mehrerer Schmelzen von Wälzlagerstahl 100 Cr6. Vergleich der jeweils ermittelten Lebensdauerkennwerte mit den metallographischen Beobachtungen über Menge und Anordnung der Einschlüsse sowie Rißwachstum und Grübchenbildung.     

Spannungen am Rißbeginn und am Rißende bei zweiachsiger Beanspruchung

Innendruckversuche an zylindrischen und konischen rohrförmigen Proben aus den Stählen St 37-1, St 37-2, St 37-3 sowie St 52-3. Ermittlung der Spannungen und der Wanddickenverminderungen am Rißbeginn und am Ende des Risses im konischen, verstärkten Teil der Probe bei Verhältnissen von Tangential- zu Längsspannung von 0,7 bis 1,0. Bewertung der Stähle nach der auf die Zugfestigkeit bezogenen Spannung am Rißende und der daraus abgeleiteten Übergangstemperatur.     

Einfluß des Spannungsarmglühens auf die mechanischen Eigenschaften und das Gefüge von schweißsimulierend wärmebehandelten Proben aus warmfesten Feinkornbaustählen

Untersuchung der Eigenschaften des grobkörnigen Gefüges im wärmebeeinflußten Bereich neben einer Schweißnaht an simulierend wärmebehandelten Proben von sechs Feinkornbaustählen, nämlich 17 MnMoV 6 4, 17 MnNiMoV 5 4, 17 MnNiMoNb 6 6, 22 NiMoCr 3 7, 17 MnNiMo 5 4 und 17 NiCrMo 10 6. Einfluß des Spannungsarmglühens vorwiegend bei 580 °C bis 100 h Dauer auf Härte und Kerbschlagzähigkeit. Ermittlung der Übergangstemperatur für die Kerbschlagzähigkeit, der Bruchzähigkeit und der Rißfortschrittgeschwindigkeit. Zeitstandversuche bis 100 h Dauer vorwiegend bei 580 °C an glatten und gekerbten Proben sowie Entspannungsversuche an glatten Proben. Zusammenhang zwischen Zeitstandkerbempfindlichkeit, Zeitbruchdehnung, Entspannungsverhalten und Rißbildung bei Spannungsarmglühen. Abgrenzung der Bedingungen für das Entstehen von Rissen beim Spannungsarmglühen.     

Bewertung des Einflusses von Sulfiden auf das Bruchverhalten von Baustählen

Instrumentierte Kerbschlagbiegeversuche an Querproben aus längsgewalztem Stahl St 52-3 mit und ohne Zusatz von Cer. Einfluß der Sulfidmenge und der Sulfidausbildung auf Kerbschlagzähigkeit und Aussehen der Bruchfläche. Schlußfolgerungen für Rißeinleitung und Rißausbreitung. Spannungszustand im Kerbgrund. Zusammenhang zwischen Kaltverfestigung und Kraftbedarf für Rißeinleitung.     

Erfassung von Rißbildung und Rißwachstum von Oberflächenrissen mit Potentialmethode,Aufweitungsmessung und Schallemission

In der vorliegenden Arbeit werden Ergebnisse vorgestellt, die im Rahmen eines Forschungsprogrammes bei sieben Behälterversuchen und den entsprechenden begleitenden Untersuchungen gewonnen wurden. Ein Ziel der Arbeit war, Verfahren und Versuchstechniken zu entwickeln, die eine zuverlässige Einbringung von Rissen in gekerbte Behälter durch pulsierenden Innendruck erlauben. Dabei standen zwei Probleme im Vordergrund: Die experimentelle Erfassung der Rißbildung im Kerbgrund und die Bestimmung der Tiefe von Oberflächenrissen während der Schwellbeanspruchung. Bei den Versuchen hat sich gezeigt, daß die Entstehungsphase von Oberflächenrissen mit Potentialmethode, Aufweitungsmessung und Schallemission erfaßt werden kann. Zur Verfolgung des Tiefenwachstums haben sich Potentialmethode und Aufweitungsmessung bewährt. Für diese Verfahren werden Kalibrierkurven in übertragbarer Form angegeben, welche die Meßgrößen Potential bzw. Aufweitung mit der Rißtiefe verknüpfen. Mit derartigen Kurven kann die Einbringung von Oberflächenrissen in Behälter und Platten vollautomatisch überwacht werden. Darüber hinaus ergibt sich für die Potentialmethode im Rahmen der zerstörungsfreien Prüfung die Möglichkeit, die Abmessungen örtlich bekannter Oberflächenfehler abzuschätzen.     

Rißausbreitung in einem aushärtbaren austenitischen Stahl mit rd. 6% Al und 40% Ni unter Zugschwellbeanspruchung

Zugschwellversuche und Biegewechselversuche an einem aushärtbaren austenitischen Stahl mit rd. 6% Al und 40% Ni in verschiedenen Gefügezuständen. Einfluß des Gefüges auf das Rißausbreitungsverhalten. Zusammenhang zwischen der Rißausbreitungsgeschwindigkeit und dem Durchmesser der plastisch verformten Zone vor dem Rißgrund. Vergleich mit theoretisch errechneten Werten der Rißausbreitungsgeschwindigkeit. Zusammenhang zwischen Rißausbreitungsgeschwindigkeit und Bruchzähigkeit unter Berücksichtigung der Gleitverteilung.     

Untersuchung zur Beeinflussung der Oberflächenbeschaffenheit und des Reinheitsgrades von siliciumberuhigtem Stahl

Bildungsbedingungen von Randblasen, ihre Auswirkungen auf Rißbildungen an der Knüppeloberfläche. Abhängigkeit des Randblasenbefalls von der Art der Gießhilfsmittel. Kontinuierliche Messung des gelösten Sauerstoffs bei Laboratoriums- und Betriebsschmelzen. Ablauf der Fällungsdesoxidation durch Zugabe von Siliciumlegierungen. Einfluß des gelösten Sauerstoffs auf die im Stahl verbleibenden Oxideinschlüsse.     

Einfluß der Probengeometrie auf die Ergebnisse von Bruchmechanik-Untersuchungen an dem Stahl StE 47

Untersuchung an Kompakt-Zug-(CT-)Proben zum Einfluß der Probendicke und -breite auf die Rißzähigkeit des Stahls StE 47 in Abhängigkeit von der Prüftemperatur. Auswirkungen auf die Ausbildung der plastischen Zone und das Bruchaussehen. Vergleich der Rißzähigkeit mit den bruchmechanischen Kenngrößen Rißaufweitung und J-Integral.     

Zum Einfluß von Temperatur und Beanspruchungsgeschwindigkeit auf die Zähigkeitskennwerte des Stahls C10 mit unterschiedlicher Korngröße

Untersuchungen an dem unlegierten Stahl C10 in zwei verschiedenen Korngrößen. Ermittlung der Rißzähigkeit K_lc und der kritischen Rißaufweitung δ_c in Abhängigkeit von der Temperatur bei quasistatischer und schlagartiger Beanspruchung. Hinweise auf die Dehnungen an der Rißspitze durch Aufnahmen des rekristallisierten Gefüges. Überprüfung von analytischen und empirischen Korrelationen zwischen Rißzähigkeit, Spaltbruchspannung, Streckgrenze und Verfestigungsexponent.     

Der Amplitudeneinfluß auf die Bildung von Ermüdungsanrissen in gehärteten und kugelgestrahlten Biegeproben aus Stahl Ck 45

Biegewechselversuche mit gehärteten sowie gehärteten und kugelgestrahlten Stahlproben aus Ck 45. Röntgenographische Ermittlung der oberflächennahen Eigenspannungstiefenverteilungen. Aufnahme von Wöhler-Kurven. Rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen der Bruchflächen zur Bestimmung des Rißentstehungsortes. Zusammenhang zwischen Spannungsamplitude und Ort der Rißentstehung. Deutung der Versuchsergebnisse als Folge eigenspannungsbeeinflußter lokaler Wechselfestigkeiten.     

Untersuchung des Bruchgeschehens im Scharfkerbbiegeversuch

Kennzeichnende Merkmale der Scharfkerbbiegeprobe. Verlauf der Bruchspannung-Temperatur-Kurve und Zusammenhang mit dem makroskopischen Bruchflächenaussehen. Bruchflächenuntersuchung mit dem Elektronenmikroskop. Spannungszustand in kerbnahen Bereichen. Formän lerungsverhalten in Abhängigkeit vom Spannungszustand, dargestellt im Grunddiagramm nach H. M. Schnadt, und dessen Anwendung zur Deutung des Bruchgeschehens. Rißauslösungs- und Sprödbruchtemperatur als Kenngrößen des Werkstoffverhaltens im Scharfkerbbiegeversuch.     

Mikroskopische Untersuchungen zur Rißausbreitung unter Zugschwellbeanspruchung an einem aushärtbaren austenitischen Stahl mit rd. 6% Al und 40% Ni

Mikroskopische Untersuchungen nach Zugschwellbeanspruchung an einem aushärtbaren austenitischen Stahl mit rd. 6% Al und 40% Ni in acht verschiedenen Gefügezuständen. Einfluß des Gefüges und der Streckgrenze auf die Mechanismen der Rißentstehung und der Rißausbreitung sowie auf das Erscheinungsbild des Ermüdungsbruches.