Einfluß des Kohlenstoffgehaltes auf die Hochtemperaturfestigkeit und -Zähigkeit von niedriglegierten Stählen nach Erstarrung aus der Schmelze

Bestimmung von Brucheinschnürung und Zugfestigkeit von Liquidustemperatur bis etwa 900°C an Kohlenstoff-Mangan-Stählen mit 0,015 bis 0,20% C und 1,6% Mn. Deutung dieser Werte anhand eines aufgenommenen Zustandsschaubildes. Bedeutung für die Praxis.     

Einfluß der Kaltverformung auf die Wasserstoffaufnahme und die Versprödung bei unlegierten Stählen

Elektrolytische Wasserstoffbeladung von patentierten Drähten aus unlegiertem Stahl mit 0,05% C nach unterschiedlicher Kaltverformung. Ermittlung der Wasserstoffgehalte. Deutung der von der Kaltverformung abhängigen Wasserstoffaufnahme. Vergleich mit den Ergebnissen früherer Untersuchungen an einem Stahl mit 0,78% C.     

Einfluß der Bainitausbildung auf die Zähigkeit von unlegierten Baustählen

Bei dem Zweikomponentengefüge Bainit sollte der Einfluß der Ausbildungsform auf die Zähigkeitseigenschaften, hier repräsentiert durch die Kerbschlagarbeit, untersucht werden. In Proben aus zwei Stählen, deren Zusammensetzungen den Sorten StE 690 bzw. StE 355 entsprechen, wurden durch unterschiedliche Wärmebehandlungen oder durch Variation des Mangangehaltes verschiedenartige Bainitstrukturen eingestellt. Es wurde gefunden, daß die Bainitstruktur einen sehr starken Einfluß auf die Temperaturlage der Kerbschlagarbeit-Temperatur-Kurven ausübt. Ein Übergang von feinnadeligem zu körnigem Bainit führt zu einer Verschiebung der Übergangstemperatur von über 100 K. Dieser starke Einfluß wird dadurch erklärt, daß bei nadeligem Bainit die Nadelbreite und bei körnigem Bainit die ehemalige Austenitkorngröße für die effektive Korngröße maßgebend sind.     

Ermittlung isothermer Fließkurven von Stählen bei Temperaturen von 20 bis 200 °C

Staucheinrichtung zur Aufnahme isothermer Fließkurven. Zusammenhang zwischen Probentemperatur und Formänderungsgeschwindigkeit während des Stauchvorganges. Isotherme Fließkurven der Stähle Ck 15, Ck 45, C 100 W 1, X 8 Cr 17 und X 10 CrNiTi 18 9 im Bereich zwischen Raumtemperatur und 200 °C bei niedrigen Formänderungsgeschwindigkeiten.     

Der Einfluß der Dehngeschwindigkeit auf das Zeitfestigkeitsverhalten von Stählen

Bei An- und Abfahrvorgängen von Kesselanlagen und Turbinen treten niedrige Dehngeschwindigkeiten auf; ihr Einfluß auf das Zeitfestigkeitsverhalten von Stählen wurde untersucht. Dabei wurde eine Formel aufgestellt, mit der der Dehngeschwindigkeitseinfluß berechnet werden kann. Versuche ohne und mit Haltezeiten wurden verglichen.     

Einfluß des Molybdängehaltes auf die Zeitstandfestigkeit von Chrom-Vanadin-Stählen mit unterschiedlicher Streckgrenze bei Raumtemperatur

Auswertung der Ergebnisse von Zeitstandversuchen an Stählen mit rd. 0,5% Cr, 0,25% V und 0 bis 0,95% Mo im Hinblick auf den Einfluß des Molybdängehaltes und der Streckgrenze bei Raumtemperatur auf die Zeitstandfestigkeit bei Beanspruchungszeiten bis zu 200 000 h. Folgerungen für die zweckmäßige Kombination von Molybdängehalt und Streckgrenze bei Raumtemperatur vor allem für die langen Beanspruchungszeiten.     

Der Einfluß von Kerben auf das Zeitfestigkeitsverhalten von Stählen

Bei wiederholten mechanischen und/oder thermischen Belastungen von Bauteilen mit Kerben können im Kerbgrund durch inhomogene Spannungs- und Dehnungsverteilungen überelastische Verformungen auftreten, die bereits im Zeitfestigkeitsgebiet zu einem Versagen des Bauteils führen können. Zur Ermittlung des Kerbeinflusses wurden Zugschwellversuche ohne und mit Haltezeiten bei Raumtemperatur und 530°C durchgeführt. Die Ergebnisse wurden mit Zeitstand- und Dehnungswechselversuchen verglichen und Dehnungsund Spannungsformzahlen ermittelt.     

Untersuchung des Kriechverhaltens bei Raumtemperatur von Stählen mit unterschiedlichem Gefügeaufbau und Festigkeitsverhalten

Kriechversuche bei Raumtemperatur von 15 min und zum Teil rd. 500 h Dauer an einem allgemeinen Baustahl, an einem Vergütungs- und einem martensitaushärtendem Stahl, an ferritischen und austenitischen Stählen sowie an Schwei$sZgui und der Schwei$sZverbindung eines austenitischen Stahles im Bereich der Streck- oder der 0,2%-Grenze. Gegenüberstellung der im Kriechversuch gemessenen bleibenden Dehnung und der Zeitdehngrenzen mit den im üblichen Zugversuch ermittelten Dehngrenzen. Vergleich des Kriechverhaltens der verschiedenen Stähle.     

Einfluß der Temperaturführung bei Warmverdrehversuchen zur Beurteilung der Warmumformbarkeit von Stählen

Warmverdrehversuche bei Temperaturen zwischen 700 und 1300 °C an technisch reinem Eisen sowie den Stählen 51 CrV 4, X 12 CrNi 18, X 7 Cr 14, X 47 CrMo 15 2, X 38 CrMoV 51 und X 125 CrMoV 5 11 und acht Versuchsschmelzen mit 0,44 % C, rd. 1 % Si und abgestuften Gehalten von Chrom, Molybdän und Vanadin. Versuche nach Erwärmen von Raumtemperatur auf Versuchstemperatur und nach vorangehendem Überhitzen auf Temperaturen zwischen 1000 und 1300 °C. Einfluß von Gefügeänderungen und Ausscheidungsvorgängen. Zusammenhang zwischen der Anzahl der Umdrehungen bis zum Bruch und der Umformtemperatur bei gleichbleibendem Gefügezustand.     

Einfluß von hohem allseitigem Druck auf das Umwandlungsverhalten von Stählen

Untersuchungen (mit einer Tetraederamboβpresse) über den Einfluβ von allseitigem Druck (rd. 6,25 bis 34 kbar) auf das Umwandlungsverhalten von Stählen Gk 45 und 50 CrV 4 bei kontinuierlicher Abkühlung und isothermischer Versuchsführung. Darstellung der Ergebnisse in Zeit-Temperatur-Umwandlungsschaubildern und Folgerungen über die den Verschiebungen der Umwandlungslinien im Gefüge entsprechenden Vorgänge.     

Die Isolierung der Sulfide aus unlegierten Stählen

Möglichkeiten zur Sulfidisolierung. Isolierung durch elektrolytische Auflösung der Stahlmatrix. Fehlerquellen durch leichte Oxidierbarkeit von Mangansulfid und Verlust kleinster Teilchen. Arbeitsvorschrift zur quantitativen elektrolytischen Isolierung und Sammlung der Isolate. Untersuchung der Sulfidzusammensetzung.     

Der Einfluß wechselnder Temperaturen auf das Zeitfestigkeitsverhalten von Stählen

Mechanische und thermische Beanspruchungen, die zu überelastischen Verformungen führen und ein frühzeitiges Versagen eines Bauteiles verursachen können, treten im Betrieb häufig gemeinsam auf. Es war zu untersuchen, ob eine überlagerte Beanspruchung zu einer größeren Schädigung führt als eine Beanspruchung bei konstanter Höchsttemperatur. Dazu wurden Torsionswechselversuche durchgeführt, wobei in Axialrichtung eine freie Wärmedehnung gewährleistet war. Aus dem Vergleich der Ergebnisse aus Konstant- und Wechseltemperaturversuchen konnte für Wechseltemperaturversuche eine ?äquivalente Konstanttemperatur“ definiert werden.     

Das Zonenschmelzen von weichmagnetischen Stählen und sein Einfluß auf den Konzentrationsverlauf der Begleitelemente in Stäben bis 60 mm Durchmesser

Zonenschmelzen von weichem Stahl und technischen Dynamo- und Transformatorenstählen an Rundstäben mit 35 mm und 60 mm Dmr. und 600 mm bis 1000 mm Länge mit Geschwindigkeiten zwischen 68 mm/h bis 2,25 mm/h. Aufnahme der Verteilungskurven für die Begleitelemente C, Si, Mn, P, S, Cu, N, Ni und O. Ermittlung der effektiven Verteilungskoeffizienten dieser Elemente für unterschiedliche Erstarrungsgeschwindigkeiten. Errechnung der Gleichgewichts-Verteilungskoeffizienten für die Elemente C, Si, Mn, P, S, Cr, Ni und Cu, sowie der Stoffübergangskoeffizienten D/δ für die Elemente C, Si, Mn, P und S. Das Makrogefüge der Stähle nach dem Zonenschmelzen.     

Berechnung der Fließkurven von Kerbstäben

Berechnung der Fließkurven von Flachstäben mit Bohrung unter Zugbeanspruchung, von Flachstäben mit Außenkerben unter Zug- oder Biegebeanspruchung sowie von Rundstäben mit Außenkerben unter Zugbeanspruchung. Vergleich der berechneten Fließkurven mit Versuchswerten. Zusammenhang zwischen Kerbwirkung und Stützwirkung. Bedeutung dieses Zusammenhanges für die Belastbarkeit eines Bauteils.     

Dauerschwingversuche an Stählen niedrigen Kohlenstoffgehaltes

Biegewechselversuche an ungekerbten Flachproben zweier unberuhigter Thomasstähle TU ST 37-1 und eines alterungsbeständigen Stahles A St 35. Ermittlung der Wöhlerlinie und Grenzlinie der Verformungsspuren. Untersuchungen über die Ausbildung von Gleitspuren und Dauerbruchanrissen.     

Einfluß der Warmverformung auf das Umwandlungsverhalten und das Gefüge von verschiedenen niedriglegierten Stählen

Bei der Ermittlung von kontinuierlichen ZTU-Schaubildern unter dem Einfluß einer Warmverformung von rund 50% wurde festgestellt, daß die Wechselbeziehungen zwischen der verformungs- und legierungsbedingten Realstruktur des Austenits und den Umwandlungsvorgängen bei der anschließenden Abkühlung sich stark auf die Kinetik der γ/α-Umwandlung auswirkt. Änderungen im Löslichkeitsverhalten und in der Diffusionskinetik der Legierungselemente sowie in der Selbstdiffusion des Eisens als Folge der durch die bei der Umformung eingebrachten Gitterfehler im Austenit beeinflussen sowohl die Keimbildung als auch das Wachstum der verschiedenen Umwandlungsphasen. Die Ergebnisse von Versuchen an mehreren niedriglegierten Kohlenstoffstählen zeigen auf, daß die Austenitumwandlung zu Ferrit und Perlit durch eine erhöhte Konzentration an Gitterleerstellen infolge der Warmumformung beschleunigt wird. Die martensitische Umwandlung wird ebenso von der Defektstellenkonzentration im verformten Austenit in dem Sinne beeinflußt, daß die Martensit-Starttemperatur M_s im Vergleich zum unverformten Zustand zu etwa 30 bis 40°C niedrigeren Werten verschoben wird. Es liegen Beweise vor, daß die Erniedrigung der M_s-Temperatur zusätzlich mit der Entstehung einer starken {123} ?412?-Austenittextur verknüpft ist. Bei umwandlungsträgen Stahlsorten wurden beim kontinuierlichen Abkühlen umwandlungsfreie Bereiche zwischen der Ferrit/Perlit- und Bainitstufe als Folge der Warmumformung festgestellt. Teilweise wird die bainitische Umwandlung völlig unterdrückt. Die Ausbildung einer starken Textur im Austenit vor der Bainitumwandlung führt zu einer Senkung der Bainit-Starttemperatur von bis zu 100°C bei höheren Abkühlraten.     

Zur Bestimmung von Eisensulfid und Mangansulfid in unlegierten Stählen

Isolierung der Sulfide als Voraussetzung für ihre Analyse. Unvollständige Trennung der Sulfide von den Carbiden, Oxiden und Nitriden in den Isolaten. Unterschiedliches Verhalten von FeS und MnS gegenüber Wasserstoff bei höheren Temperaturen. Die Trennung von Eisen- und Mangansulfid durch Glühen der Isolate unlegierter Stähle im Wasserstoffstrom bei 750 °C. Ergebnisse der Bestimmungen von Eisen- und Mangansulfid in Eisenlegierungen und unlegierten Stählen.     

Der Einfluß von Temperatur,Dehnungsgeschwindigkeit und Haltezeit auf das Zeitfestigkeitsverhalten von Stählen

Dauerschwingversuche mit gleichbleibenden Dehnungsausschlägen an den Stahlgußsorten G-X 22 CrMoV 12 1 und GS-22 Mo 4 sowie den Stählen 14 MoV 63 und 13 CrMo 44 bei Raumtemperatur und im Temperaturbereich 500 bis 550 °C. Ermittlung der Anrißlastspielzahl und des Verfestigungsverhaltens. Einfluß von Haltezeiten bis zu 180 min und Dehnungsgeschwindigkeiten von 0,12 bis 6%/min. Fließkurven bei Dauerschwingbeanspruchung. Spannungsabbau während der Haltezeiten. Zusammenhang zwischen den Ergebnissen aus Dehnungswechsel- und Zeitstandversuchen.     

Einfluß von Probengröße und Umformgeschwindigkeit auf die Aufnahme von Fließkurven

Bei der Aufnahme von Fließkurven ist der exakte Einfluß von Probengröße und Umformgeschwindigkeit auf die Fließspannung strittig. Zur quantitativen Ermittlung wurden in Zylinderstauchversuchen für die Werkstoffe Ck45 und X 10 CrNiTi 18 9 bei verschiedenen Umformgeschwindigkeiten und Probengrößen Fließkurven aufgenommen und die Temperaturentwicklung in den Versuchsproben gemessen. Die Untersuchungen haben folgendes gezeigt: Infolge der Umwandlung von Umformarbeit in Wärme nimmt die für die Fließspannung maßgebliche Probentemperatur während der Umformung zu. Diese ?Verfälschung” der Umformtemperatur der Probe wird durch die jeweils vorliegende Wärmeableitung in die Versuchswerkzeuge mehr oder weniger stark kompensiert. Sowohl Probengröße als auch Umformgeschwindigkeit haben über die Beeinflussung dieser Wärmeableitung einen erheblichen Einfluß auf die Fließspannung, wobei bei der Umformgeschwindigkeit dieser Einfluß teilweise den primären, festigkeitssteigernden Einfluß mehr als aufhebt. Nach den vorliegenden Ergebnissen führt die auf Fließkurven aufbauende Berechnung von Umformprozessen nur dann zu exakten Werten, wenn die thermomechanischen Verhältnisse bei Umformprozeß und Fließkurvenaufnahme ähnlich sind. In anderen Fällen ist es allerdings möglich, die jeweils benötigten Fließkurven unter Berücksichtigung der Temperaturverhältnisse mit relativ hoher Genauigkeit aus adiabaten oder isothermen Fließkurven näherungsweise rechnerisch zu bestimmen.     

Einfluß einiger Legierungselemente auf die Festigkeitssteigerung von Stählen durch eine Austenitformhärtung

Zugversuche mit Ermittlung der üblichen Kennwerte und teils auch der 0,01-Grenze an austenitformgehärteten, anschlieβend bis zu 700°C angelassenen und an nach der gleichen Temperatur-Zeit-Folge “lediglich” vergüteten Proben aus fünf Stählen mit jeweils rd. 0,35% C, 5% Cr und dazu Legierungsanteilen in wechselnder Kombination von 1,6% Si, 3,0 bis 3,25% Co und 3,15 bis 3,3% Ni. Erörterung der Ergebnisse vor allem mit Folgerungen über die bei unterschiedlichem Umformgrad der Austenitformhärtung im Gefüge maβgeblichen Verfestigungsvorgänge.