Zusammenhang zwischen der im instrumentierten Kerbschlagbiegeversuch ermittelten Bruchverformungsarbeit und der dynamischen Rißzähigkeit hochfester Stähle in Abhängigkeit von Temperatur und Kerbschärfe

An den Stählen St 52-3 und 35 NiCrMoV 12 5 wurden im instrumentierten Kerbschlagbiegeversuch bei einer Schlaggeschwindigkeit von 5 m/s die Bruchverformungsarbeit und die dynamische Rißzähigkeit bei unterschiedlicher Kerbschärfe und Prüftemperatur bestimmt. Es wurden die Einflüsse aufgezeigt, die bei der Bestimmung der wahren Bruchverformungsarbeit E_d gegenüber dem beim Kerbschlagbiegeversuch aufgenommenen Arbeitsverbrauch a_K berücksichtigt werden müssen. Die Versuchsergebnisse wurden verglichen und diskutiert, wobei auch die Gültigkeit einer Modellvorstellung von A. S. Tetelman zur Bestimmung der Rißzähigkeit an endlich gekerbten Proben überprüft wird.     

Zur Auswertung von Großzugversuchen und Scharfkerbbiegeversuchen an Stählen auf werkstoffmechanischer Grundlage

Sicherheitsanalyse von Bauteilen. Beurteilungskriterien; Großzugversuche; Scharfkerbbiegversuche; Versuche mit ungekerbten Kleinproben. Kraft-Verlängerungs- und Kraft-Kerböffnungs-Schriebe und ihre Zuordnung zur Bruchfläche. Bedeutung der Fließlinien; charakteristische Temperaturen T_gy, t_s und T_d; Temperaturabhängigkeit der Streckgrenze; Spaltbruchfestigkeit. Bedeutung der Fließgrenze von gekerbten oder angerissenen Proben und Bauteilen σ_gr Constraintfaktor. Spannungen und Dehnungen innerhalb und außerhalb der plastischen Zone; plastischer Spannungskonzentrationsfaktor; Übertragbarkeit von T_gy     

Schnelle Ermittlung des Kohlenstoff- und Schwefelgehaltes in hochlegierten Stählen und Legierungen mit Hilfe eines Infrarotanalysators

Eine Anlage zur raschen Bestimmung des Kohlenstoff- und Schwefelgehaltes wurde auf die Einsatzmöglichkeit im Routinebetrieb eines Edelstahlwerkes getestet. Mit Hilfe eines Untersuchungsprogramms wurden die Linearität, die Standardabweichung, der Variationskoeffizient sowie der Einfluß des Zuschlagmittels geprüft. Extreme Untersuchungsbedingungen zur Überprüfung des Memory-Effektes wurden angewendet. Die Zeitverkürzung des gesamten Analysenablaufes durch den Einsatz der Anlage und eine darauf abgestimmte Probenahme wird angeführt.     

Zusammenhang zwischen den oxidischen Einschlüssen in Stählen mit rd. 0,35% C und der Belagbildung auf Hartmetalldrehwerkzeugen bei ihrer Zerspanung

Untersuchung der chemischen Zusammensetzung von auf Hartmetalldrehwerkzeugen der Zerspanungs-Anwendungsgruppe P 20 bei der Zerspanung von unterschiedlich stark mit Calciumsilicium desoxydierten Moratoriums- und betriebsmäβig erschmolzenen Stählen mit rd. 0,35% C, 0,25% Si, 0,60% Un, 0,06% P, 0,02% S und 0,15% Cu sowie einem teilweisen Zinnzusatz von 0,05% aufgetretenen Belägen. Beziehung der chemischen Zusammensetzung der Beläge zu den verwendeten Desoxydationsmitteln sowie den oxidischen Einschlüssen in den Stählen.     

Versprödungserscheinungen in mikrolegierten Stählen und deren Einfluß auf das Schweißverhalten unter extremen Bedingungen

Glühbedingungen für das Auftreten von Versprödungserscheinungen in den Stählen StE 36 (mit 0,036% Nb) und St 52-3. Einfluß auf die mechanischen Eigenschaften. Vergleichende Untersuchungen an schweißsimulierend wärmebehandelten Proben, Elektronenstrahl- und Unterpulverschweißungen mit extremen Streckenenergien. Einfluß der Versprödungen auf das Schweißverhalten.     

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.     

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.     

Zusammenhang zwischen Verschleiß, Rißbildungswiderstand und Spannungsintensitätsfaktor hartspröder Werkstoffe

An hartspröden Werkstoffen wie Hartmetall, gesintertes Aluminiumoxid und Porzellan Kennzeichnung ihres Verschleißmechanismus in Abhängigkeit von der Beanspruchung und der Beanspruchungstemperatur. Zusammenhang zwischen bei der Härtemessung ermittelter Rißlänge, Rißbildungswiderstand, kritischem Spannungsintensitätsfaktor und Verschleißwiderstand. Einfluß von chemischer Zusammensetzung und besonders Temperatur auf die Beziehung zwischen Spannungsintensitätsfaktor und Verschleißwiderstand. Darlegung der Gründe für den bei hohen Temperaturen gegenüber Hartmetall großen Verschleißwiderstand von gesintertem Aluminiumoxid, zum Beispiel beim Metallzerspanen.     

Einfluß unterschiedlicher Umformbehandlungen des metastabilen Austenits auf das Umwandlungsverhalten von Stählen mit höherem Kohlenstoffgehalt in der Bainit- und Martensitstufe

Einfluß des Kohlenstoffgehaltes hochfester Stähle, der Austenitisierungstemperatur und der Höhe plastischer Verformung vor der Umwandlung auf die Ausbildung der Bainit- und Martensitstufe. Veränderung der M_s-Temperatur und der Inkubationszeiten der Bainitbehandlung. Einfluß auf Gefügestruktur und Restaustenitgehalt.     

Die Wirkung zunderfreier Oberflächenanteile auf nichtinhibierte und inhibierte Beizprozesse an Stählen

Einfluß des Zunderbrechens auf inhibierte und nichtinhibierte Beizprozesse an Stählen. Beschreibung eines erweiterten Entzunderungsmodells. Die Erweiterung beruht auf der quantitativen Messung des kritischen Verhältnisses von zunderfreien zu -bedeckten Stahloberflächen und dem Einfluß von Hämatitanteilen.     

Ermittlung der Dämpfung stickstoff- und kohlenstofflegierter Stähle mit unterschiedlichen Mangangehalten durch Zeitmessung

Beschreibung der Dämpfungsmessung zur Ermittlung interstitiell gelöster Elemente. Erläuterung der Ermittlung der Dämpfung durch Zeitmessung und Beschreibung des Versuchsaufbaus mit Zeitmeßeinrichtung und Datenverarbeitung. Darstellung der Versuchsergebnisse in Dämpfung-Temperatur-Kurven an Eisenlegierungen mit Stickstoff und Kohlenstoff und unterschiedlichen Mangangehalten.     

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.     

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.     

Zum Ausscheidungsverhalten von mit Titan und Vanadin mikrolegierten Stählen

An Versuchsschmelzen mit rd. 0,013% C sowie rd. 0,1% Ti bzw. rd. 0,1% V Ausscheidungsglühungen bei 500 bis 750°C und Haltedauern zwischen 6 min und 3000 h. Ermittlung der Härte und des Ausscheidungszustandes in Abhängigkeit von den Glühbedingungen. Deutung des Härteverlaufs durch den Ausscheidungsablauf.     

Zur Korngröße von Werkzeugstählen und deren Einfluß auf einige Eigenschaften

Nach einer einleitenden Erörterung der unterschiedlichen Auffassungen über die Bedeutung der Austenitkorngröße für die Eigenschaften der Schnellarbeitsstähle wird gezeigt, daß im Vergleich zu anderen Metallen und Legierungen Schnellarbeitsstähle grundsätzlich eine feinkörnige Struktur aufweisen. Aus thermodynamischer Sicht muß dieser feinkörnige Zustand jedoch als unnatürlich bezeichnet werden. Die Möglichkeiten zur Veränderung der Austenitkorngröße durch legierungstechnische Maßnahmen, Wärmebehandlung und Verformung werden dargestellt. Aus den Versuchsergebnissen an Proben verschiedener Korngröße ist zu schließen, daß Härteannahme, Anlaßbeständigkeit, Schneidleistung und Zähigkeit keine kennzeichnende Abhängigkeit von der Austenitkorngröße zeigen. Auch bei den Warmarbeitsstählen ist kein Einfluß der Austenitkorngröße auf die Kerbschlagarbeit zu erkennen. Hieraus ist zu folgern, daß eine Bewertung der Gebrauchseigenschaften der Schnell- und Warmarbeitsstähle nur mit Hilfe der Korngrößenmessung unzulässig ist.     

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.     

Über das Formänderungsverhalten von Stählen beim Walzen auf der Flachbahn und in Kalibern

Versuche zur Dickenänderung der Randschicht beim Walzen in verschiedenartigen Kalibern. Versuchsergebnisse. Einfluß auf Randentkohlung und Fältelungen. Beeinflussung des Formänderungsvermögens beim Walzen auf der Flachbahn und in Kalibern. Versuche. Ergebnisse und Folgerungen.     

Die spektrometrische Untersuchung von Roheisen und Stählen mit geringen Kohlenstoff- und Mangangehalten

Bedeutung der Roheisenuntersuchung. Probenahme und -Vorbereitung. Versuchsdurchführung und endgültige Arbeitsbedingungen. Korrekturen. Programmanwahl mit Hilfe des Rechners. Aufstellen der Auswertekurve. Analysengenauigkeit. Grundsätzliche Schwierigkeiten bei der Bestimmung kleiner Gehalte. Erweiterung und Verlagerung der Meßbereiche. Einstellung des Rechners. Genauigkeit der Bestimmung.     

Isolierung und Untersuchung der Oxydeinschlüsse in unberuhigten und teilberuhigten Stählen

Stand der Entwicklung bei der Sauerstoffbestimmung und Oxydisolierung in beruhigten und unberuhigten Stählen. Chemische und elektrochemische Vorgänge an Wüstitelektroden in nahezu neutralen Elektrolyten. Die Bedingungen zum Freilegen des Wüstits aus der α-Eisen-Matrix. Veränderungen des Wüstits bei Wärmebehandlungen. Sauerstoff in den isolierten Oxyden. Versuche mit Jodtrichloridlösungen in Estern. Silikate neben Wüstit in beruhigten und unvollständig beruhigten Stählen. Änderungen der Phasen bei Wärmebehandlungen. Änderungen der Phasen bei der Chlorierung.     

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.