Einfluß des Gefügezustandes und der Gefügebeständigkeit auf die Zeitstandfestigkeit niedriglegierten vanadincarbidhaltigen Schweißgutes

Glühversuche von 5 000 h Dauer bei 600 °C, Gefügeuntersuchungen und Zeitstandversuche bei 525 bis 600 °C bis rd. 16 000 h Dauer an drei verschiedenen Schweißgutzusammensetzungen mit rd. 0,05 % C, 0,3 % Si, 0,7 % Mn, 0,6 bis 1,1 % Cr, 0,5 bis 0,95 % Mo, 0,3 % V und bis 0,5 % W. Bedeutung des Kohlenstoffgehaltes für die Ausscheidungsverfestigung durch Vanadincarbid. Einfluß der Gefügebeständigkeit in Abhängigkeit vom Molybdän- und Wolframgehalt auf die Zeitstandfestigkeit.     

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.     

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 Carbidverteilung auf die Zeitstandfestigkeit niedriglegierter Chrom-Molybdän-Vanadin-Stähle

Zeitstandversuche an sechs Chrom-Molybdän-Vanadin-Stählen mit rd. 0,15% C, 0,5 bis 1,3% Cr, rd. 0,5% Mo und 0,2 bis 0,5% V in verschiedenen Wärmebehandlungszuständen bei 550 bis 625 °C bis zum Erreichen einer gleichbleibenden Kriechgeschwindigkeit im Sekundärbereich des Kriechens. Abgrenzung zweier Spannungsbereiche mit linearem Zusammenhang zwischen dem Logarithmus der Kriechgeschwindigkeit und dem Logarithmus der Spannung. Rechnerische Abschätzung der Grenzspannung zwischen diesen beiden Bereichen unter der Voraussetzung eines Kriechmechanismus nach dem Modell von Orowan. Elektronenmikroskopische Gefügeuntersuchungen an einem Vanadinstahl mit rd. 0,1% C und rd. 0,5% V. Nachweis von Kletterbewegungen der Versetzungen. Hinweise auf Wechselwirkungen der Versetzungen mit in der Grundmasse gelösten Fremdatomen. Einfluß des Teilchenabstandes im Bereich von 900 bis 2000 Å und des Teilchendurchmessers zwischen 300 und 700 Å bei großen Teilchenabständen auf die Kriechgeschwindigkeit. Vergleich mit bekannten Beziehungen zur Errechnung der Kriechgeschwindigkeit.     

Vergleich der mechanischen Eigenschaften unterschiedlicher Chrom-Molybdän-und Vanadin-Stähle mit rd. 1 % Cr für schwere Schmiedestücke des Dampfturbinenbaus

Mechanische Eigenschaften von Dampfturbinenläufern mit 760 bis 1145 mm Vergütungsdurchmesser aus drei verschiedenen Chrom-Molybdän-Vanadin-Stählen mit rd. 0,24 % C, 0,25 % Si, 0,40 % Mn, 1,1 % Cr, 0,5 % Mo, 0,8 % V und 0,6 % W. Einfluß erhöhter Gehalte an Kohlenstoff, Mangan und Nickel und eines Zusatzes von Titan sowie die Wirkung eines verminderten Vanadingehaltes. Zugversuche bei Raumtemperatur, Ermittlung von Kerbschlagarbeit-Temperatur-Kurven und Zeitstandversuche bis rd. 30 000 h Dauer bei 525 bis 575°C. Vergleich der Eigenschaften im Rand- und Kernbereich der Läufer und über die Länge vom Fuß-zum Kopfbereich der Ausgangsblöcke. Elektronenmikroskopische Untersuchung der Größe und Verteilung der ausgeschiedenen Carbide. Abgrenzung der zweckmäßigen Verwendungsbereiche der untersuchten Stahlsorten.     

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.     

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.     

Einfluß des Molybdängehaltes auf die Zeitstandfestigkeit von Chrom-Molybdän-Vanadin-Stählen mit niedrigem Kohlenstoffgehalt

Festigkeits- und Gefügeuntersuchungen an fünf Chrom-Molybdän-Vanadin-Stählen mit rd. 0,12% C, 0,5% Cr, 0 bis 1,5% Mo und 0,28% V im vergüteten Zustand und nach zusätzlicher Langzeitglühung (600°C 5000 h). Zeitstandversuche bei 550, 575 und 600°C bis 30 000 h. Röntgenfeinstrukturuntersuchung der isolierten Carbide. Einfluß des Molybdäns auf Ausscheidungs- und Mischkristallverfestigung sowie auf die Art der auftretenden Carbide und deren Wachstumsgeschwindigkeit.     

Ergebnisse gemeinschaftlicher Langzeit-Standversuche an Schweißgut aus warmfesten Stählen

An Schweißgut aus Stahl mit 1. rd. 0,1% C und 0,5% Mo, 2. rd. 0,1% C, 1% Mn, 1% Cr und 0,5% Mo, 3. rd. 0,1% C, 0,8% Mn, 2,2% Cr und 1% Mo und 4. rd. 0,1% C, 0,3% Cr, 0,8% Mo und 0,2% V Durchführung von Zeitstandversuchen bei 500, 550 und 600 °C bis zu rd. 15 000 h.     

Untersuchungen über den Zusammenhang zwischen der Form der Zeitbruchlinie warmfester Stähle und den verschiedenen Mechanismen des Kriechvorganges

Unter Berücksichtigung der rheologischen Eigenschaften der verschiedenen bis jetzt beschriebenen Verformungs- und Bruchmechanismen Ableitung von Gleichungen zur Erfassung der Anteile der für den Bruch im Zeitstandversuch maßgebenden beiden Vorgänge: die Einschnürungsbildung und die Rißbildung. Bestimmung der Temperaturabhängigkeit dieser Teilmechanismen nach dem Vorgehen von R. L. Orr, D. D. Sherby und J. E. Dorn. Auswertung von Zeitstandversuchen an einem Stahl mit rd. 1% Cr, 0,5% Mo und 0,25% V. Erörterung der bei ferritischen Stählen den Verlauf der Zeitbruchlinie im Feinbau bestimmenden Vorgänge.     

Gefügezustand und Zeitstandfestigkeit des Schweißgutes niedriglegierter warmfester Stähle für den Turbinenbau

Allgemeine Anforderungen an die Eigenschaften von Schweißverbindungen warmfester Stähle für den Turbinenbau. Gefügezustand und Zeitstandfestigkeit des Schweißgutes von Chrom-Molybdän-Vanadin-Stählen mit rd. 0,08% C, rd. 0,6 bis 1,6% Cr, rd. 0,5 bis 1% Mo und rd. 0,25 bis 0,4% V. Vorübergehende Neigung zu verformungsarmen Zeitstandbrüchen nach einer Beanspruchungsdauer von rd. 5 000 h.     

Einfluß des Gefüges auf die mechanischen Eigenschaften von Gußeisen mit rd. 3% C und 14% Cr für Walzen

Ermittlung der mechanischen Eigenschaften unterschiedlicher Bereiche gegossener Walzen mit 360 mm Ballendurchmesser und 200 mm Zapfendurchmesser aus drei Schmelzen eines Gußeisens mit rd. 3% C, 0,8% Si, 0,8% Mn, 0,14% P, 0,014% S, 14,2% Cr, 0,35% Mo und 0,5% Ni in zwei Wärmebehandlungszuständen. Zahlenmäßiger Zusammenhang zwischen der Biegefließgrenze und geeigneten Kennwerten für den Gefügezustand unter Bezugnahme auf die Beanspruchungsrichtung. Einfluß des Gefügezustandes auf das Formänderungsverhalten im statischen Biegeversuch.     

Einfluß der chemischen Zusammensetzung und der Abkühlungsbedingungen auf den Gefügezustand von Gußeisen mit rd. 3% C und 14% Cr für Walzen

Abguß von drei Walzenkörpern aus verschleißfestem Gußeisen mit 2,95 bis 3,16% C, rd. 0,8% Si, rd. 0,8% Mn, rd. 0,14% P, rd. 0,014% S, rd. 14% Cr, rd. 0,35% Mo und rd. 0,5% Ni. Abkühlgeschwindigkeit nach dem Abguß. Rechnerische Ermittlung der chemischen Zusammensetzung und der Mengenanteile der sich ausscheidenden Gefügebestandteile. Metallographische Gefügeuntersuchungen. Abstand der Sekundärarme der Mischkristalldendriten sowie Länge und Dicke der Carbidteilchen als Kenngrößen zur zahlenmäßigen Gefügebeschreibung. Einfluß der Abkühlungsbedingungen auf den Zustand des Primär- und des Sekundärgefüges.     

Herstellung von Stäben und Rohren aus Metallpulvern durch Strangpressen

Herstellung von Halbzeug (Stäbe, Rohre) durch Heißstrangpressen von bei Raumtemperatur gepreßten porigen Blöcken aus durch Wasserverdüsung hergestelltem Chrom-Nickel-Stahlpulver mit rd. 0,6% G, 18,0% Cr und 11,0% Ni und Chrom-Aluminium-Stahlpulver mit rd. 0,03% C, 0,5, 1,0 oder 1,5% Si, 5,0% Al, 2,0% Co und 26,0% Cr sowie naßchemisch gewonnenem Nickelpulver mit 99,56% Ni. Untersuchung der physikalischen und mechanischen Eigenschaften der Stäbe und Vergleich der gefundenen Werte mit denen der schmelzmetallurgisch hergestellten Werkstoffe gleicher chemischer Zusammensetzung.     

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.     

Einfluß der chemischen Zusammensetzung auf das Langzeitverhalten von Chrom-Molybdän-Stählen

Zeitstandversuche bei 500 bis 600 °C an Proben aus acht Versuchsschmelzen mit rd. 0,15% C, 0,1,1 oder 2,4% Cr und 0,35 0,5 oder 1% Mo bis zu 30 000 h. Beziehungen zwischen dem Kleinstwert der Dehngeschwindigkeit und der Kriechdehnung. Vergleich der mittleren Dehngeschwindigkeit für den Bereich von 0,2 bis 0,5% Kriechdehnung. 1%-Zeitdehngrenze und Zeitstandfestigkeit für 1000 bis 100 000 h, Änderung von Zeitstandbruchdehnung und -einschnürung sowie der Härte in Abhängigkeit von der Versuchsdauer.     

Untersuchungen zum Einfluß höherer Mo-Gehalte auf das Korrosionsverhalten von höherfesten nichtrostenden ferritisch-austenitischen Stählen

An geschmiedeten Proben unterschiedlicher Wärmebehandlungsquerschnitte aus ferritisch-austenitischen Stählen mit 20–28% Cr, 1,5–6% Mo, ca. 5% Ni, bis ca. 1,5% Cu und bis zu je 0,25% Nb, V und N wurden Untersuchungen auf interkristalline Korrosion, Lochtraß- und Spaltkorrosion in Cl-haltigen Medien, Salpetersäurebeständigkeit und Spannungsrißkorrosion durchgeführt. Die Untersuchungsergebnisse sind wie folgt: Die untersuchten Stähle erwiesen sich selbst bei größeren Mengen an Ausscheidungen auf den Korn- und Phasengrenzen als beständig gegen interkristalline Korrosion im verschärften Strauß-Test. Ursache hierfür ist die unkritische Cr-Verarmung aufgrund der verhältnismäßig geringen Cr-Abbindungsrate in den auftretenden Nitridmodifikationen. Die Lochfraß- und besonders die Spaltkorrosionsbeständigkeit gegen Cl-Ionen wird ab 3,2% Molybdän sprungartig verbessert. Ab ～4% Mo führt die zunehmende Ausscheidungsmenge besonders bei größeren Wärmebehandlungsquerschnitten wieder zu einem Rückgang der Spaltkorrosionsbeständigkeit. In konzentrierter siedender HNO₃ nimmt die Materialverlustrate mit zunehmendem Mo-Gehalt und mit sinkender Abkühlgeschwindigkeit, entsprechend steigendem Wärmebehandlungsquerschnitt, infolge erhöhter Ausscheidungsmenge auf den Korngrenzen zu. Das SpRK-Verhalten zeigt keine bemerkenswerte Abhängigkeit vom Mo-Gehalt. Ein ferritisch-austenitischer Stahl mit rd. 25% Cr, 3,5% Mo, 5% Ni und festigkeitssteigernden Legierungszusätzen von Nb, V, N, der auch Cu-Gehalte von über 1% enthalten kann, weist bei gleichen Festigkeitskennwerten wie X 4 CrNiMoNbVN 27 6 2 wesentlich verbesserte Cl-lonenbeständigkeit auf. Der auf 0,03% begrenzte C-Gehalt gewährleistet IK-Beständigkeit im verschärften Strauß-Test. Dieser Stahl, der die Bezeichnung X 3 CrNiMoNbVN 25 6 4 (Werkstoff-Nr. 1.4530) trägt, wurde in der Zwischenzeit vorwiegend in Schmiedestücken mit Wanddicken bis zu ca. 180 mm für chemisch und mechanisch hoch beanspruchte Teile im Maschinenbau eingesetzt.     

Festigkeit und Verformbarkeit von Chrom-Molybdän-Vanadin-Stahlguß mit rd. 1% Cr unter Zeitstandbeanspruchung

Zeitstandversuche an sieben Schmelzen von Chrom-Molybdän-Vanadin-Stahlguß mit rd. 0,12% C, 0,8% Cr, 0,7% Mo und 0,3% V bei 550 und 600 °C über mehr als 60000 h. Zeitstandfestigkeit und -bruchdehnung in Abhängigkeit von Gefügezustand, Anlaßbehandlung und Reinheitsgrad. Änderungen des Gefüges und des Bruchverhaltens in Zusammenhang mit der Bruchdehnung unter Zeitstandbeanspruchung. Bruchverhalten zeitstandgeschädigter Proben bei Raumtemperatur und bei -196 °C.     

Gefüge und mechanische Eigenschaften eines ferritisch-austenitischen Stahles mit rd. 25% Chrom und 4% Nickel

An Stahl X 20 CrNiSi 25 4 mit 0,19% C, 1,17% Si, 0,90% Mn, 0,027% P, 0,008% S, 25,9% Cr, 0,19% Mo und 4,02% Ni mit Zugproben, DVM-Kerbschlagbiegeproben, Gefügebildern und mit der Härteprüfung Untersuchung des Einflusses der Abschrecktemperatur, Haltedauer bei der Abschrecktemperatur und Abkühlungsgeschwindigkeit, der Anlaßtemperatur und Anlaßdauer und des Kaltverformungsgrades auf die mechanischen Eigenschaften des Stahles bei Raumtemperatur.     

Ermittlung kritischer Werte der Rißspitzenöffnung an hochfesten Stählen auf der Grundlage optischer Rißprofilmessungen sowie deren Zusammenhang mit der kritischen Durchbiegung und der Bruchverformungsarbeit

Ableitung einer Beziehung zwischen der Kerbaufweitung und der Rißspitzenöffnung aufgrund optischer Rißprofilmessungen. Zusammenhang zwischen der Rißspitzenöffnung und dem Spannungsintensitätsfaktor. Statische und dynamische Versuche an großen und kleinen Dreipunkt-Biegeproben mit Ermüdungsriß im Gültigkeitsbereich der linear-elastischen Bruchmechanik zur Überprüfung dieser Beziehung bei einem normalgeglühten unlegierten Stahl mit 0,19% C, 0,34% Si und 1,4% Mn sowie drei Vergütungsstählen mit 0,16 bis 0,35% C, rd. 0,2% Si, 0,25 bis 0,55% Mn, rd. 1,3% Cr, 0,45% Mo, 2 bis 3,6% Ni und 0,02 bis 0,1 % V. Zusammenhang zwischen den bruchmechanischen Kennwerten und der kritischen Durchbiegung sowie der Bruchverformungsarbeit.