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.     

Die martensitischen Umwandlungen in kohlenstoffarmen austenitischen Chrom-Nickel-Stählen

Dilatometrische, röntgenographische, metallographische und magnetische Untersuchung über die Umwandlung von metastabilem Austenit bis —196 °C in 19 Stählen mit rd. 0,05% C, 7,3 bis 22,4% Cr, 2,6 bis 17,9% Ni und geringen Gehalten an den üblichen Begleitelementen von Stahl. Aufstellung eines martensitischen Umwandlungsschaubildes in Abhängigkeit vom (Cr + Ni)-Gehalt mit einem Tripelpunkt. Metallographische Unterscheidung von γ, ? und α_? im Feingefüge und im Oberflächenrelief. Vergleich des martensitischen Umwandlungsschaubildes der Chrom-Nickel-Stähle mit dem der Manganstähle. Herkunft der ?-Phase.     

Eigenschaften elektroschlackegeschweißter Verbindungen eines Stahles mit rd. 0,25% C, 1,5% Cr, 0,5% Mo, 3% Ni und 0,2% V nach dem Schmieden mit geringem Umformgrad

Herstellung elektroschlackegeschweißter Verbindungen von Proben aus einem Stahl mit 0,26% C, 0,59% Mn, 1,64% Cr, 0,46% Mo, 3,18% Ni und 0,19% V mit weitgehend artgleichen Elektroden. Prüfung der mechanischen und magnetischen Eigenschaften des Schweißgutes im unverformten und verformten Zustand. Untersuchung des Gefüges in der wärmebeeinflußten Zone und im Schweißgut.     

Einfluß von Kobalt auf die martensitischen Umwandlungen in austenitischen Stählen mit rd. 18% Cr und 10% Ni

Röntgenographische, magnetische, metallographische und dilatometrische Untersuchung der martensitischen Umwandlung bei +20 und –196 °C an einer Legierungsreihe, bei der – ausgehend von einem kohlenstoffarmen Stahl mit rd. 18% Cr und 8% Ni– stufenweise je 7% Fe + 2% Cr + 1% Ni durch 10% Co ersetzt wurden, nach Abschrecken und zusätzlicher plastischerVerformung. Ermittlung des Einflusses von Kobalt auf mechanische und magnetische Eigenschaften, Dichte und Gitterkonstante des Austenits. Versuch der lückenlosen Überführung der hexagonalen ?-Phase austenitischer Chrom-Nickel-Stähle in die Tieftemperaturmodifikation des Kobalts durch zusätzliche Versuche an Legierungen, bei denen – ausgehend von rd. 40% Co, 10% Cr und 6% Ni – der Nickelgehalt bis auf 0% abgesenkt wurde.     

Untersuchungen zur reversiblen Anlaßsprödigkeit

Untersuchungen an vier Stählen mit rd. 1) 0,33% C, 1,2% Cr, 2,75% Ni, 2) 0,23% C, 0,7% Cr, 3,3% Ni, 3) 0,3% C, 1,95% Cr, 0,25% Mo, 1,9% Ni und 4) 0,2% C (unlegiert) über die Ursachen der Anlaβsprödigkeit durch Ermittlung der Temperatur-Kerbschlagzähigkeit-Kurven, des Gefüges (licht- und elektronenmikroskopisch), des Dämpfungsverhaltens im Hz-Bereich sowie der Kennwerte im Zugversuch (mit Dehngeschwindigkeiten bis 10² s^?1) nach Vergüten auf annähernd gleiche Festigkeit und anschlieβendem Anlassen auf Gefügezustände unterschiedlichen Zähigkeits- bzw. Versprödungsgrades. Einphasige Entmischung als wahrscheinliche Hauptursache der Anlaβ-versprödung.     

Zur Überlagerung von interkristalliner Korrosion und Schwingungsrißkorrosion und ihrer Auswirkung auf das Zeitfestigkeitsverhalten austenitischer Stähle

Umlaufbiegeversuche an Luft und in Oxalsäure an Proben eines austenitischen nichtrostenden Stahles mit rd. 0,07% C, 18% Cr und 9% Ni sowie mit und ohne Niob im lösungsgeglühten und im sensibilisierten Zustand. Ermittlung von Strom-Spannung-Kurven sowie Beobachtung der Potential- und Stromverläufe in Abhängigkeit von der Lastspielzahl bis zum Bruch. Einfluß des Bearbeitungszustandes der Probenoberflächen. Deutung des Schädigungsmechanismus im Hinblick auf den Anteil der interkristallinen Korrosion an dem Schwingungsrißkorrosionsvorgang.     

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.     

Schwingfestigkeitsverhalten von martensitaushärtendem Stahl mit rd. 18% Ni, 8% Co und 5% Mo

Ermittlung des Verhaltens unter Kurzzeitschwingbeanspruchung und im Dauerschwingversuch, der Kennwerte im Zugversuch, im Kerbschlagbiegeversuch sowie der Bruchzähigkeit (K_lc-Wert) an martensitaushärtendem Stahl mit rd. 18% Ni, 8% Co und 5% Mo nach Lösungsglühen und Warmauslagern. Einfluß der Korngröße und des mikroskopischen Reinheitsgrades sowie von Oberflächenbehandlungen durch Sandstrahlen oder Nitrieren. Beurteilung der ermittelten Eigenschaften des Stahles im Hinblick auf seine Verwendung.     

Einfluß der Austenitisierungsbedingungen auf den Beginn der Martensitumwandlung und die Härte ledeburitischer Stähle mit 12% Cr

An den Werkzeugstählen X 210 Cr 12 mit rd. 1,9% C, 12,0% Cr und 0,2% Ni, X 165 CrMoV 12 mit rd. 1,7% C, 12,0% Cr, 0,6% Mo, 0,1% V und 0,6% W und an einem Stahl mit 3,2% C und 12,0% Cr dilatometrische Untersuchung des Einflusses der Austenitisierungsbedingungen (Temperatur und Haltedauer) auf den Beginn der Martensitumwandlung und die Härte. Beschreibung einer Zeit-Temperatur-Austauschbeziehung durch einen Austenitisierungsparameter. Errechnung der Menge an gelösten Carbiden im Stahl X 210 Cr 12 für verschiedene Austenitisierungsbedingungen.     

Wiederherstellung der Korrosionsbeständigkeit von sensibilisierten austenitischen Schmiedestücken

Zur Wiederherstellung der Korrosionsbeständigkeit von sensibilisierten austenitischen Schmiedestücken mit 18 % Cr und 10 % Ni wurde zuerst die Chromverarmung um die in den Korngrenzen ausgeschiedenen Carbide analysiert, wobei die möglichen thermisch ausgelösten metallurgischen Vorgänge im Gefüge berücksichtigt wurden. Die zum Stabilglühen erforderliche Zeit wurde für 1000 K auf ungefähr 5 h geschätzt. Mit einem auf einem Rechner CDC 7600 erstellten Rechenprogramm wurde eine Zeit zwischen 4,17 und 6,9 h ermittelt Die empirisch und rechnerisch erhaltenen Glühzeiten stimmen gut überein.     

Einflußgrößen für die mechanischen Eigenschaften perlitischer Stähle

Ermittlung der Kennwerte im Zug- und Kerbschlagbiegeversuch, der Austenitkorngröße, des Lamellenabstandes und der Zementitlamellendicke an Stählen mit 0,55 bis 0,90% C und einzeln oder in Kombination 0,20 bis 1,55% Si, 0,40 bis 2,40% Mn, ≦ 1,85% Co, ≦ 1,60% Cr, ≦ 1,45% Cu, ≦ 0,20% Mo, ≦ 2,10% Ni nach Austenitisieren mit anschließender Abkühlung an Luft oder isothermischer Behandlung im Warmbad auf ein lamellar-perlitisches Gefüge. Aufzeigen der Zusammenhänge. Folgerungen für die Entwicklung periitischer Stähle mit verbesserten Eigenschaften.     

Aufkohlungsversuche an hitzebeständigen Chrom-Nickel-Stählen und -Legierungen bei Temperaturen von 900 bis 1150 °C

Kohlenstoffaufnahme von 16 hitzebeständigen Chrom-Nickel-Stählen und -Legierungen mit 17 bis 60% Cr, bis zu 72% Fe und 8 bis 80% Ni nach 200 h Glühdauer in Kohlegranulat bei 900 bis 1150 °C. Einfluß von Glühtemperatur und Nickelgehalt auf den Höchstwert der Kohlenstoffaufnahme im oberflächennahen Bereich und auf die Eindringtiefe des Kohlenstoffs. Metallographische Hinweise auf die Bildung von Randschichten. Vergleich mit Betriebserfahrungen bei Rohren für die Äthylenerzeugung.     

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.     

Chemische Grundlagen für die Erzeugung eines mit 20% Cr und 10% Ni legierten Roheisens im Hochofen

Chemische Grundlagen für die Erzeugung eines legierten Roheisens mit 20% Cr und 10% Ni im Hochofen als Rohstoff für die Sauerstoffaufblasverfahren. Verhalten des Chroms im Vergleich zu Eisen, Mangan, Silizium und Schwefel über Reaktionszeiten bis zu vier Stunden bei verschiedenen Kieselsäuregehalten der CaO-MgO(10%)-Al₂O₃(10%)-SiO₂-Schlacken. Auswirkung verschiedener Schwefelgehalte der Schlacken. Farben der Schlacken. Eingreifen des Stickstoffs des Luftgases in die Metall-Schlacke-Graphit-Reaktionen. Verknüpfung aller Reaktionen im Gefolge der Reduktion durch den Kohlenstoff.     

Untersuchung des Ausscheidungsverhaltens in hochfesten martensitaushärtenden Nickelstählen

Untersuchungen über das Aushärtungsverhallen von hochfesten martensitaushärtenden Stählen mit rd. 15% Ni und 7% Co sowie mit 18% Ni und 5,5 oder 8% Co durch Messung der Härte, Koerzitivfeldstürke und des elektrischen Widerstandes sowie licht- und elektronenmikroskopische Beobachtung des Gefüges nach Austenitisieren und Warmauslagern jeweils unterschiedlicher Dauer bei verschiedenen Temperaturen. Einfluß einer Kaltverformung vor dem Warmauslagern. Kennwerte im Zugversuch und magnetische Sättigung. Erklärung der ermittelten Eigenschaften an Hand der Gefügebeobachiungen.     

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.     

Einfluß des Molybdängehaltes und der Gefügezusammensetzung auf die Zeitstandfestigkeit warmfester Chrom-Molybdän-Nickel-Vanadin-Stähle

Zeitstandversuche bis 30 000 h bei 500 und 550 °C an neun Versuchswerkstoffen mit rd. 0,30% C, 0,68% Mn, 1,25% Cr, 0,60% Ni und 0,35% V sowie mit 0,11, 0,30, 0,55, 0,86 und 1,15% Mo nach Wärmebehandlung wie im Kern von Turbinenwellen mit 150 bis 1200 mm Dmr. Einfluß des Molybdängehaltes auf die Zeitstandfestigkeit bei reinem Zwischenstufengefüge und bei zunehmenden Ferrit- und Perlitanteilen.     

Einfluß des Gefügezustandes auf die Rißausbreitung unter zügiger Beanspruchung bei einem ausscheidungshärtbaren Stahl mit 38% Ni und 6% Al

Spannung-Dehnung-Kurven bei einachsiger Zugbeanspruchung und Rißöffnung für vorkritische und instabile Rißausbreitung bei Raumtemperatur bei einem ausscheidungshärtbaren austenitischen Stahl mit 0,005% C, 5,80% Al und 38,61 % Ni in zehn verschiedenen Gefügezuständen. Zusammenhang zwischen den bruchmechanischen Kennwerten und den im Zugversuch ermittelten Kennwerten. Beziehungen zwischen den bruchmechanischen Kennwerten und kennzeichnenden Gefügemerkmalen, wie zum Beispiel Teilchendurchmesser, Teilchenabstand und Korndurchmesser.     

Stähle für Gehäuse von Feststoffraketen-Antrieben

Überlegungen zur Bauweise von Gehäusen für Feststoffraketen, besonders für Raketen-Antriebsstufen, und zur Wahl geeigneter Werkstoffe. Die Größe K_IC als Kennwert für die Zähigkeit. Erörterung von Angaben aus dem Schrifttum über Wärmebehandlung, Kennwerte im Zugversuch, Kerbschlagzähigkeit, Rißfortschrittsverhalten und Schweißeignung von niedriglegierten martensitischen Stählen mit rd. 0,35 bis 0,45% C, höher legierten martensitischen Stählen mit <0,30% C sowie martensitaushärtenden Stählen mit rd. 18% Ni. Eignung verschiedener Stahlsorten aus diesen drei Gruppen im Hinblick auf Größe, Herstellungsweise und Verwendung für Gehäuse von Feststoffraketen.     

Der Einfluß von Bearbeitungseigenspannungen auf das Biegewechselverhalten von Stahl Ck 45 im weichgeglühten Zustand

Herstellung von Flachproben für Biegewechselversuche mit reproduzierbarem Oberflächenzustand durch Schleifen, Gegenlauffräsen und Gleichlauffräsen aus dem Stahl Ck 45 mit 0,47% C, 0,21% Si, 0,69% Mn, 0,021% P, 0,031% S, 0,14% Cr und 0,02% Ni im weichgeglühten Zustand. Röntgenographische Messung der Tiefenverteilung der Bearbeitungseigenspannungen. Biegewechselversuche zur Aufnahme von Wöhler-Kurven. Modifiziertes Treppenstufenverfahren mit geringer Probenzahl zur Ermittlung der Biegewechselfestigkeit für 50% Überlebenswahrscheinlichkeit. Zusammenhang zwischen Biegewechselfestigkeit und Bearbeitungseigenspannungen. Einfluß der Kantenbeschaffenheit.