Verformungsspuren und Rißbildung an der Oberfläche von biegewechselbeanspruchten Flachproben hochfester Aluminiumlegierungen

Biegewechselversuche an ungekerbten, vielkristallinen Flachproben aus einer Aluminium-Magnesium-Silicium- und einer Aluminium-Zink-Magnesium-Kupfer-Legierung. Ausbildung von Gleitspuren und Anrissen an der Probenoberfläche in Abhängigkeit von den Beanspruchungsbedingungen.     

Verformungserscheinungen und Rißbildung an biegewechselbeanspruchten Rundproben eines vergüteten Chrom-Molybdän-Stahles

Es wurden Umlaufbiegeversuche an ungekerbten Rundproben mit längsgeschliffener und elektrolytisch polierter Oberfläche eines vergüteten Chrom-Molybdän-Stahles durchgeführt. Die Wöhler-Linien im Zeitfestigkeitsgebiet wurden für eine Überlebenswahrscheinlichkeit von 10, 50 und 90% bestimmt. Außerdem wurden für beide Oberflächenzustände der Proben die Schadenslinien nach dem French-Verfahren und die Wechselfestigkeiten nach dem Treppenstufen-Verfahren ermittelt. Durch metallographische Untersuchungen an elektrolytisch polierten, ungeätzten Proben wurde die Grenzlinie für das Auftreten der ersten Verformungsspuren und an geätzten Proben die Rißausbreitung im Vergütungsgefüge erhalten.     

Dauerschwingverhalten von Baustählen und Rißausbreitung unter Zug-Druck-Wechselbeanspruchung mit gleichbleibenden und veränderlichen Spannungsausschlägen

Zug-Druck-Dauerversuche mit gleichbleibenden und veränderlichen Spannungsausschlägen an gekerbten Flachproben (α_k = 2,7) der Baustähle St 37-3 und St 52-3. Erfassung der Versuchseinzelwerte in einem erweiterten Wöhler-Schaubild durch Darstellung von Wöhler-Linie, Schadenslinie und Grenzlinie der Verformungsspuren für einstufige Beanspruchung sowie der Lebensdauerlinie des Betriebsfestigkeitsversuches, Aufzeichnung der Rißausbreitung während der einstufigen und mehrstufigen Schwingversuche mit Hilfe einer optischen Registriereinrichtung. Abhängigkeit der Rißausbreitung von der Lastspielzahl und den Spannungsausschlägen.     

Lebensdauer von Kesseln und Rißzähigkeit

Anwendung der Bruchmechanik zur Errechnung der Spannungen im Bereich rißbehafteter Rohrlochwandungen in Kesseltrommeln Vereinfachte Rechenverfahren, insbesondere zur Abschätzung der Lastspielzahl bis zum Bruch. Ermittlung der Rißzähigkeit des Stahles 19 Mn 5 bei Temperaturen bis 350 °C mit Hilfe von Rißaufweitungsmessungen. Abschätzung der Lastspielzahl bis zum Bruch bei schwellender Beanspruchung unter verschiedenen Betriebsbedingungen.     

Zum Einfluß von Temperatur und Beanspruchungsgeschwindigkeit auf die Rißzähigkeit von Baustählen mit unterschiedlicher Festigkeit

Untersuchungen an zwei territisch perlitischen Stählen und an einem bainitischen Stahl mit Streckgrenzenwerten zwischen 330 N/mm² und 630 N/mm². Ermittlung der Rißzähigkeit K_lc in Abhängigkeit von der Temperatur bei Beanspruchungsgeschwindigkeiten zwischen dem quasistatischen Versuch und schlagartiger Beanspruchung. Meßtechnische Voraussetzungen für die Durchführung von Bruchmechanikversuchen bei hohen Beanspruchungsgeschwindigkeiten. Ermittlung der kritischen Rißaufweitung δ_c und Vergleich der an kleinen 1 CT-Proben ermittelten K_lc-Werte mit den Ergebnissen von 2 CT-Proben. Unterschiede zwischen den aus instrumentierten Kerbschlagversuchen ermittelten Ergebnissen und den an instrumentierten CT-Proben gemessenen K_ld-Werten. Darstellung der Rißzähigkeit K_lc in Abhängigkeit von der im Kerbgrund berechneten Dehngrenze.     

Untersuchungen an Reduktionsschichten von Eisenoxyd mit Hilfe der Oberflächenbeugung von Elektronen und der Lichtmikroskopie

Untersuchungen an Reduktionsschichten von gasreduzierten Sinterkörpern aus synthetischem Hämatit. Identifizierung der einzelnen Reduktionsphasen durch die Elektronenbeugung nach der Reflexionsmethode. Ausdehnung der schichtenförmig angeordneten Reduktionsprodukte Eisen, Wüstit und Magnetit in Abhängigkeit der Zeit, Temperatur, Gasart und Gasströmungsgeschwindigkeit. Rückschlüsse auf den Reduktionsmechanismus.     

Verformungsvorgänge bei der Rißbildung in weichem Stahl durch statische Beanspruchung und Zugschwellbeanspruchung

Zugschwellversuche mit und ohne anschließende statische Zugbeanspruchung zur Erzeugung von Rissen in Flachproben mit dem Querschnitt 50 mm x 20 mm aus einem unlegierten Stahl mit 0,11% C, 0,33% Si und 0,33% Mn. Sichtbarmachen der bleibend verformten Gefügebereiche in der Umgebung der Risse durch rekristallisierendes Glühen. Gegenüberstellung der verformten Bereiche auf der Probenoberfläche und in der Probenmitte. Vergleich mit den Verhältnissen bei der Ausbreitung von Sprödbrüchen nach den Vorstellungen der Bruchmechanik. Hinweise auf den Einfluß einer Auslagerung bei Raumtemperatur auf die Ausbildung der verformten Bereiche.     

Untersuchung zur Rißbildung im Schweißgut legierter Stähle mit Hilfe des instrumentierten Einspann-Schweißversuchs

Instrumentierte Einspann-Schweißversuche zum Einfluß der chemischen Zusammensetzung und des Gefügeaufbaus auf Reaktionskräfte und Rißverlauf des Schweißguts legierter Kohlenstoffstähle. Rißeinleitung durch Heißrisse im Endkraterbereich. Bevorzugtes Rißwachstum bei mittleren Kohlenstoffgehalten im Temperaturbereich der Zwischenstufenausscheidung. Bedeutung der Plastifizierung. Verzögertes Rißwachstum in Abhängigkeit von Kohlenstoff- und Chromgehalten.     

Über die Ursache der Rißbildung beim Spannungsarmglühen von Schweißverbindungen aus warmfesten Feinkornbaustählen

Schweißsimulierende Wärmebehandlung des Stahls 22 NiMoCr3 7 und Auslagerung unter Spannung bei 620°C. Rasterelektronenmikroskopische Untersuchung der Feinstruktur der interkristallinen Bruchfläche, elektronenspektroskopische Bruchflächenanalyse mit Hilfe des ESCA-Verfahrens und Messung der lokalen Verformungsbeträge im Bereich der ehemaligen Austenitkorngrenzen.     

Einfluß der Wärmebehandlung und der Kriechbedingungen auf die interkristalline Rißbildung bei dem Stahl X 8 CrNiMoNb 1616

Zeitstandversuche an dem Stahl X 8 CrNiMoNb 16 16 mit 0,067% C, 17,2% Cr, 16,1% Ni und 1,64% Mo im Temperaturbereich 600 bis 700 °C bis zu rd. 750 h Dauer bei unterschiedlichen mittleren Korndurchmessern von 10 bis 49 μm. Statistische Auswertung der Rißausbildung. Einfluß von Prüftemperatur, Spannung und Korngröße auf Rißlängenhäufigkeit, Rißdichte und mittlere Rißlänge.     

Gleichgewichte und Adsorptionsstrukturen bei der Oberflächenanreicherung von Kohlenstoff und Stickstoff an Eisen

Herstellung von Eiseneinkristallproben mit bestimmten Konzentrationen an Kohlenstoff und Stickstoff, Einstellung der Anreicherungsgleichgewichte bei erhöhter Temperatur in der Ultrahochvakuumapparatur, Messung der Oberflächenkonzentrationen von Kohlenstoff oder Stickstoff in Abhängigkeit von Volumenkonzentration und Temperatur im Stabilitätsbereich des α-Mischkristalls mittels Auger-Elektronen-Spektroskopie, Beobachtung der Adsorptionsstrukturen mittels LEED.     

Widerstandsbeiwerte von Formkoksformen,gemessen an Modellkörpern unterschiedlicher Gestalt und Oberflächenbeschaffenheit

Messung der Widerstände der Hauptanströmrichtungen an Modellkörpern für Formkoksformen im Windkanal. Berechnungen der Widerstandsbeiwerte nach bekannten Beziehungen. Auf Grund der Ergebnisse Auswahl der hinsichtlich ihres Widerstandsverhaltens günstigen Formen. Qualitativer Vergleich zwischen dem Einzelkörperbeiwert und dem Beiwert der Schüttung bzw. dem Druckverlust in der Schüttung.     

Strömung und Wärmeübergang in Schüttungen mit rotationssymmetrischen Oberflächenprofilen und Kornverteilungen

Theoretische Berechnung der Geschwindigkeits- und Gasdruckverteilung in Schüttungen. Gemessene Gasdruckverteilung und Folgerungen für die Strömungsverhältnisse. Messung von Geschwindigkeitsprofilen über Schüttungen mit verschiedenen rotationssymmetrischen Oberflächenprofilen; Abhängigkeit von der mittleren Höhe, vom Oberflächenprofil und von der Korngröße der Schüttung sowie vom Winddurchsatz. Anwendung auf die Strömung im Hochofen. Strömungsmessungen im Schüttungsinneren.     

Einfluß von chemischer Zusammensetzung und Herstellungsbedingungen auf die Rißanfälligkeit Te-Iegierter Automatenstähle

Heißzugversuche und begleitende metallkundliche Untersuchungen wurden durchgeführt, um Festigkeit und Zähigkeit von Automatenstählen beim Stranggießen und Warmumformen in der 1. Hitze durch geeignete Versuchsführung im Labormaßstab zu bestimmen. Dabei galt es, den Einfluß des Legierungselementes Tellur in Gehalten von 0–0,047% festzulegen. Es zeigte sich eine starke Abhängigkeit der Festigkeit, der Zähigkeit und des Bruchverhaltens von dem durch die Versuchsführung gegebenen Gefügezustand, der Prüftemperatur und der Zerreißgeschwindigkeit. Im Heißzugversuch nach partiellem Aufschmelzen der Proben ?in situ” zeigen alle untersuchten Stähle einen extrem starken Abfall der Brucheinschnürungswerte im Bereich des zweiten Zähigkeitsabfalls. Dieser wird auf eine Ausscheidung von z.T. flüssigen, sehwefelreichen Phasen, insbesondere auf den Austenitkorngrenzen, aufgrund abnehmender Schwefellöslichkeit und langsamer Mangandiffusion bei sinkender Temperatur zurückgeführt. Sensibilisierungsversuche im Temperaturgebiet der Warmumformung wurden an zuvor partiell aufgeschmolzenen Proben sowie an Proben im industriell erzeugten Gußzustand und im vorgewalzten Zustand der Stahlsorte 9 SMnPb 28 mit und ohne Tellur durchgeführt. Während die Festigkeitswerte keine Abhängigkeit vom Tellurgehalt zeigen, weisen sämtliche tellurlegierten Proben unterhalb von 1150°C deutlich niedrigere Brucheinschnürungswerte auf als die entsprechenden tellurfreien Varianten. Verantwortlich hierfür ist eine Flüssigmetallversprödung, die durch aufschmelzende Bleitelluride verursacht wird.     

Stabilität und Länge von Drallflammen mit Gas- und Luftdrall

Beschreibung von Aufbau und Durchführung der Versuche. Ermittlung der Flammenlänge. Einfluβ des Luftdrall-winkels, des Gasdrallwinkels, der Drallrichtung, des Luft/Gas-Geschwindigkeitsverhältnisses und des Gasvolumenstroms auf die Länge, die Form und die Stabilität von Drallflammen.     

Einfluß von Spannung,Temperatur und Bruchzähigkeit auf das Rißfortschrittsverhalten eines hochfesten Stahles unter Zugschwellbeanspruchung

In Zugschwellversuchen wurden das stabile und das beschleunigte Rißfortschrittsverhalten an einem hochfesten Stahl mit einer R_p.02-Grenze von 1100 N/mm² untersucht. Die geringe plastische Zone im Rißgrund ermöglichte eine bruchmechanische Charakterisierung der Rißausbreitung. Hierbei wurden die Größen n und Ig C der Paris-Gleichung sowie der Punkt K_b der bezogenen Rißfortschrittskurve in Abhängigkeit von Spannung, Temperatur sowie der Bruchzähigkeit bestimmt. Der Zusammenhang zwischen n und Ig C bei unterschiedlichen Beanspruchungsbedingungen wurde durch eine Regressionsanalyse ermittelt.     

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.     

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.     

Kinetik und Mechanismen der Oberflächenreaktionen bei der Auf- und Entkohlung und Auf- und Entstickung von Eisen in Gasen

Beschreibung der Kinetik und Mechanismen der wichtigsten Reaktionen, die bei der Aufkohlung und Entkohlung sowie der Aufstickung und Entstickung von Eisen und Stahl von Bedeutung sind. Angabe von kinetischen Werten für diese Reaktionen an der Oberfläche von reinem Eisen. Erläuterung der geschwindigkeitsbestimmenden Schritte der verschiedenen Reaktionen und der den Reaktionsablauf beschreibenden atomistischen Mechanismen.     

Temperaturabhängigkeit der freien Oberflächenenergie von festem und flüssigem Eisen im Temperaturbereich zwischen 0 und 2000 K

Berechnung des isotropen Kompressionsmoduls aus den Elastizitätskoeffizienten von Einkristallen. Ermittlung der Temperaturabhängigkeit der freien Oberflächenenergie von festem isotropem Eisen mit Hilfe des Ultraschallverfahrens und Vergleich mit Einzelwerten des Schrifttums. Erfassung der freien Oberflächenenergie des Eisens beim Übergang fest/flüssig.