Berechnung der zeitabhängigen Oberflächentemperatur heißer Blöcke während der Kontaktdauer von Block und Walze

Lösung der instationären Differentialgleichung für die Oberflächentemperatur und das Temperaturfeld des heißen Blockes während der Berührung mit der kalten Walze. Berücksichtigung errechneter und abgeschätzter Randbedingungen. Anwendung eines Iterationsverfahrens zur Berechnung der Oberflächentemperaturen von Block und Walze.     

Theoretische Untersuchung zur plastischen Instabilität von Zugstäben unter Beachtung der Formänderungsgeschwindigkeit und einer örtlichen Querschnittsabweichung

Zeitliche Entwicklung einer Störstelle während des Streckens eines Stabes aus einem Werkstoff mit geschwindigkeitsabhängiger Fließkurve. Rechnerische Ermittlung einer unteren und einer oberen Zeitgrenze für das Eintreten des instabilen Formänderungszustandes nach der Höchstkraftbedingung. Auswirkung des Werkstoffverhaltens, der Formänderungsgeschwindigkeit und örtlicher Unterschiede des tragenden Stabquerschnittes auf den Betrag der Formänderung bis zur plastischen Instabilität.     

Über die Anwendbarkeit der Gestaltänderungsenergiehypothese auf große Verformungen

Vergleich der Fließkurve eines unlegierten Stahles mit 0,08% C, bestimmt durch Zugversuche an zylindrischen Rundproben, mit der Fließkurve aus Innendruckversuchen an Rohrproben bei dem Verhältnis der Tangentialem Längsspannung wie 2:1, 1:1 und 1:2 auf Grund der Gestaltänderungsenergiehypothese. Einordnung der Zug- und Innendruckversuche in das Festigkeitsschaubild nach Mohr auf Grund der örtlichen Hauptspannungen. Deutung der unterschiedlichen Bruchformänderung.     

Querschnittsmessung an Rundwalzdraht und Rundstahl mit Hilfe des Wirbelstromverfahrens mit Durchlaufspulen

Verhalten eines metallischen zylindrischen Stabes im homogenen magnetischen Wechselfeld einer Spule. Beschreibung des Verhaltens durch die effektive Permeabilität und deren Abhängigkeit vom Verhältnis der Frequenz zur Grenzfrequenz. Einfluß des Querschnitts und der elektrischen Leitfähigkeit des Stabes auf die Grenzfrequenz und damit auf die Spuleninduktivität. Trennung von Leitfähigkeits- und Durchmessereinflüssen. Beseitigung des Einflusses der Leitfähigkeit durch hohe Frequenzen; Messung der Schwingfrequenz eines Oszillators mit Durchlaufspule. Vergleich von Wirbelstromverfahren und Meßverfahren mit Hilfe der Compton-Streuung harter γ-Strahlung. Erste Ergebnisse von Betriebsversuchen mit dem Wirbelstromverfahren.     

Reaktionen hochlegierter Eisen-Chrom-Schmelzen mit kieselsäurehaltigen feuerfesten Stoffen

Laboratoriumsmäßige Untersuchung der Reduktion von reiner Kieselsäure, Schamottestein A III und Mullitstein in Eisenschmelzen mit Massengehalten an Chrom bis 15% und an Aluminium von 0,5% im Temperaturbereich von 1550 bis 1680 °C bei Drehgeschwindigkeiten der zylindrischen Probekörper von 0 bis 570 U/min. Ermittlung des Zeitgesetzes der Reduktion reiner Kieselsäure in hochlegierten Eisen-Chrom-Schmelzen. Vergleich mit dem Verhalten gegenüber Eisen-Mangan-Schmelzen. Untersuchung des Einflusses von Aluminium auf die Reaktion des Chroms mit Kieselsäure. Angaben über die Reaktionsprodukte von Schamottestein A III in Eisen-Chrom-Schmelzen und den zeitlichen Ablauf der Reaktionen. Erörterung des Reaktionsablaufs bei Mullitstein.     

Beanspruchung und Trennbruchgefährdung dickwandiger Bauteile bei Zugbeanspruchung senkrecht zur Oberfläche

Spannungs- und Dehnungsverteilung in einem dickwandigen Blech bei örtlicher Zugbeanspruchung senkrecht zur Oberfläche. Größe und Richtung der Hauptspannungen und Hauptdehnungen. Darstellung eines Trennbruchkriteriums mit Hilfe der Werkstoffanstrengung, der mittleren Hauptspannung und von Werkstoff kenngrößen. Einfluß einer örtlichen Minderung der Trennfestigkeit auf die Anfälligkeit eines Bauteils gegenüber verformungsarmem Bruch. Anleitung zur Ermittlung des sprödbruchgefährdeten Bereichs des dickwandigen Bleches.     

Untersuchungen über das Entmischungsverhalten lösegeglühter,niobmikrolegierter Stähle in Abhängigkeit von den Abkühlbedingungen

Untersuchungen des Entmischungs- und Ausscheidungsverhaltens eines perlitarmen, niobmikrolegierten Baustahls mit 0, 10% C und 0,05% Nb. Beobachtung des Ausscheidungszustandes in Abhängigkeit der unterschiedlichen Abkühlverläufe von der Löseglühtemperatur. Veränderung des Ausscheidungszustandes durch isotherme Auslagerung bei 600°C. Kaltumformung und Untersuchung des Rekristallisationsverhaltens. Vergleich mit dem Verhalten eines niobfreien Baustahls.     

Über den Einfluß eines örtlich veränderlichen Reibwertes auf die Berechnung der Kräfte bei technischen Umformverfahren

Erfassung der Randschubspannung zwischen Werkzeug und Werkstück durch die Einführung eines veränderlichen Reibwertes. Abhängigkeit des Reibwertes von Druck, (Relativ-Geschwindigkeit und Temperatur aus vorliegenden physikalischen Untersuchungen der Reibverhältnisse; Reibgesetze aus Auswertung des einschlägigen Schrifttums. Vergleich verschiedener Reibgesetze bei den Umformverfahren Ziehen, Bandwalzen und Stauchen mit Hilfe der elementaren Theorie. Folgerungen für die Anwendung eines örtlich veränderlichen Reibwertes bei der Berechnung plastischer Umformvorgänge.     

Einfluß der Kerbgeometrie auf das Zeitstandverhalten des Stahles 21 CrMoV 5 7 in unterschiedlichen Wärmebehandlungszuständen

Zeitstandversuche bis rd. 35 000 h Beanspruchungsdauer bei 550°C an zylindrischen 60°-V-Kerbproben unterschiedlicher Geometrie aus drei Wärmebehandlungszuständen einer Schmelze des Stahls 21 CrMoV 5 7. Geometrieabhängigkeit der Kerbfestigkeit im Warmzugversuch und Zeitstandversuch. Erörterung des Zusammenhangs zwischen Festigkeitsverhalten und Kerbspannungszustand. Vergleich von Ergebnissen aus Zeitstandversuchen mit Kerbproben nach DIN 50 118 (Entwurf Januar 1978) und Kerbproben veränderter Geometrie.     

Bruchmechanische Überprüfung der Integrität des Primärkühlmittel-Eintrittsstutzens eines Druckwasser-Reaktordruckbehälters unter Zugrundelegung eines Kühlmittelverlust-Störfalles

Sicherheitstechnische Beurteilung eines Primärkühlmittel-Eintrittsstutzens mit Oberflächenrissen bei Eintritt eines Kühlmittelverlust-Störfalles. Voraussagen über kritische Rißgrößen während der Einspeisung von Kühlwasser. Bruchmechanische Berechnung unter Zugrundelegung des wahren Spannungsprofils sowie eines kontinuierlichen Umfangsrisses. Berücksichtigung der Bruchzähigkeit K_1c des Werkstoffes entsprechend dem Temperaturgradienten über die Wanddicke. Ermittlung von K_l-Faktoren mit Hilfe eines Computerprogrammes für verschiedene Stutzenquerschnitte in Abhängigkeit von der Rißtiefe und mit den für bestimmte Zeitintervalle erhaltenen Spannungsprofilen. Vergleich des Verlaufs der K-Faktoren mit dem Verlauf der Bruchzähigkeit.     

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.     

Einfluß der Gerüstbauart auf Walzenabplattung,gedrückte Länge und Fließscheidenlage beim Bandwalzen

Ermittlung der Walzenabplattung bei Zwei- und Vierwalzengerüsten. Maximale Abplattung. Kontur der abgeplatteten Walze. Vergleich zwischen den gedrückten Längen eines Zwei- und eines Vierwalzengerüstes. Entsprechender Vergleich für die Fließscheidenlagen. Abschätzungen und Gebrauchsformeln. Vergleich mit Meßergebnissen.     

Untersuchung der Abhängigkeiten des Ablösevolumens einzelner Gasblasen mit einem Simulationsmodell

Mit einem früher¹) entwickelten, mathematischen Modell zur Simulierung der Vorgänge bei der Entstehung, Ablösung und Bewegung einzelner Blasen, die an Düsen gebildet werden, werden Abhängigkeiten des Ablösevolumens von den Flüssigkeitseigenschaften sowie von konstruktiven und operativen Parametern untersucht. Die Ergebnisse des Simulationsmodells werden mit experimentellen Daten aus dem Schrifttum verglichen. Die Übereinstimmung ist überraschend gut. Als Vorteil des Simulationsmodells stellte sich unter anderem heraus, daß bei der Untersuchung des Einflusses der physikalischen Eigenschaften der flüssigen Phase wie Dichte, Viskosität und Grenzflächenspannung der Einfluß der Veränderung eines einzelnen Parameters unter Konstanthalten aller übrigen untersucht werden konnte, was in Experimenten mit realen Flüssigkeiten nicht möglich ist. Das Blasenablösevolumen steigt (grob gesprochen) mit zunehmender Grenzflächenspannung sowie abnehmender Dichte und ist unabhängig von der dynamischen Viskosität, solange diese unter etwa 100 mPas bleibt. Bei kleinen Laplace-Kostanten ist es unabhängig von der Laplace-Konstanten, erst bei höheren Werten dieser Konstante hängt das Ablösevolumen deutlich von ihr ab. Die Tendenz zur Annäherung an ein Grenzgesetz ist deutlich. Der Düsenquerschnitt hat bei kleinen Gasdurchsätzen großen Einfluß auf das Ablösevolumen, sein Einfluß sinkt mit zunehmendem Gasdurchsatz, bei hohem Gasangebot wächst das Ablösevolumen deutlich mit dem Gasdurchsatz, auch hier ist die Annäherung an ein Grenzgesetz unverkennbar. Kleine Ablösevolumina bedeuten durch die damit verbundene feine Dispergierung des Gases eine große Grenzflächenentfaltung. Maßnahmen zur Erzielung kleiner Ablösevolumina werden angegeben.     

Grenzfälle für das Auflösen eines Feststoffes in der eigenen Schmelze

Modellversuche zum Auflösungsverhalten von Feststoffen in ihrer eigenen Schmelze anhand des Systems Eis-Wasser. Entwicklung von Modellvorstellungen für das Aufschmelzen eines platten-, zylinder- oder kugelförmigen Kristalls in einer gerührten Schmelze mit Erörterung der vier Grenzfälle isothermes und adiabatisches Schmelzen in schwach überhitztem Bad bei geringem Temperaturunterschied zwischen Bad und Kristall, isothermes Schmelzen eines Kristalls von Schmelztemperatur in stark überhitztem Bad sowie isothermes Schmelzen eines Kristalls weit unter Schmelztemperatur in schwach überhitztem Bad. Aussagen über die Abhängigkeit der Schmelzleistung von der Symmetrie des Festkörpers.     

Modelluntersuchungen des konvektiven Wärmeübergangs zwischen Kokille und einem Luftstrom bei einer Vier-Block-Anordnung auf einer Kokillenplatte

Beschreibung des Modellaufbaus und der Versuchsauswertung eines physikalischen Modells zur Simulation des konvektiven Wärmeübergangs zwischen Kokillen oder Blöcken und einem Luftstrom bei verschiedenen Anordnungen von vier Blöcken auf einer Kokillenplatte. Vergleich der Meßergebnisse mit Schrifttumsangaben über den konvektiven Wärmeübergang an anderen Körpern. Erörterung des Einflusses einer Maßstabsänderung im Hinblick auf die Übertragung der Modellergebnisse auf Betriebsverhältnisse.     

Spannungen im Stab,Richtkraft und Antriebsmoment beim Richten von Rundstäben in Zwei-Walzen-Richtmaschinen

Biegerichten in Schrägwalzen-Richtmaschinen und besondere Verhältnisse beim Richten in Zwei-Walzen-Maschinen. Spannungen im Stab, Beanspruchung des Werkstoffs. Ausbildung der plastischen Bereiche, Richtkraft und Antriebsmomente bei freier Biegung und bei Biegung mit Querprägen.     

Untersuchungen über die Umwandlung des Restaustenits in niedrig legierten Stählen mit rd. 1% C

Beschreibung eines Verfahrens zur röntgenographischen Messung des Restaustenitanteils mit geringem Zeitaufwand. Anwendung dieses Verfahrens auf die Ermittlung des Restaustenits von Stählen mit rd. 0,95 bis 1,0% C, 1,5 bis 1,85% Cr, 1,1% Mn oder 0,4% Mo nach Härten von 780 bis 980 °C. Ermittlung der zeit- und temperaturabhängigen Umwandlung des Restaustenits in Stählen mit rd. 1% C, 1,1% Cr und 0,65 bis 2,0% Mn nach Härten und Anlassen bei 220 bis 290 °C. Rechnerische Ansätze zur Beschreibung der zeitlichen Umwandlung des Restaustenitanteils.     

Beitrag zur Klärung des unstetigen Austenitkornwachstums in mikrolegierten Feinkornbaustählen

Die zur Beschreibung der Kornwachstumsvorgänge des Austenits in mikrolegierten Stählen vorliegenden qualitativen und quantitativen Beschreibungen können in einer geschlossenen Darstellung zusammengefaßt werden, die als konservative Beschreibung des Kornwachstums bezeichnet wird. Hierin wird ein kritischer Teilchenzustand der kornwachstumsbehindernden Karbonitride bezüglich der Teilchengröße und -verteilung unter Berücksichtigung der Rückhaltekraft der Teilchen und der Definition des Gefügeheterogenitätsgrades Z beschrieben. Von dessen Definition hängt entscheidend die Bedeutung des kritischen Zustandes ab. Innerhalb der konservativen Beschreibung kann jedoch nur stetiges Kornwachstum vorliegen. Eine Erweiterung auf die nichtkonservative Beschreibung soll das unstetige Kornwachstum klären. Die Erscheinung des unstetigen Kornwachstums wird hierbei auf das Vorhandensein von zwei Teilgefügen bei der niedrigsten betrachteten Austenitisierungstemperatur zurückgeführt. Der Heterogenitätsgrad Z wird als Verhältnis der Größen beider Teilgefüge definiert, womit der kritische Zustand den Beginn des beschleunigten Wachstums eines Teilgefüges gegenüber dem anderen kennzeichnet. Diese zwei Wachstumsvorgänge, die unterschiedlichem Anstieg folgen, beschreiben als integraler Effekt das unstetige Kornwachstum. Austenitisierungsversuche an drei mikrolegierten Stählen mit konstanter Glühzeit zeigen bei der statistischen Analyse tatsächlich zwei Teilgefüge bei der niedrigsten Austenitisierungstemperatur. Das oberhalb einer bestimmten Temperatur einsetzende beschleunigte Wachsen eines Teilgefüges bzw. die schnelle Zusammenführung zu einem Gesamtgefüge können metallografisch als unstetiges Kornwachstum beobachtet werden. Die berechneten Temperaturen für den kritischen Zustand stimmen weitgehend mit den experimentell ermittelten Temperaturen für den Beginn des unstetigen Kornwachstums überein. Diese Tatsachen belegen die Beurteilung des Kornwachstums innerhalb der nichtkonservativen Beschreibung. Das Vorhandensein zweier Teilgefüge am Wachstumsursprung kann auf Seigerungen der Elemente Mn und Si zurückgeführt werden.     

Ermittlung von gelöstem Kohlenstoff und Stickstoff mit einem Torsionspendel für streifenförmige Proben

Beschreibung eines Torsionspendels zur Messung der Dämpfung und Ermittlung des Gehaltes an gelöstem Kohlenstoff und Stickstoff an streifenförmigen Proben mit niedrigen Gehalten an interstitiell gelösten Elementen. Messung der Dämpfung bei Eisen-Kohlenstoff-, Eisen-Stickstoff- und Eisen-Kohlenstoff-Stickstoff-Legierungen ohne und mit Mangan. Darstellung der rechnerischen Ermittlung von Kohlenstoff und Stickstoff bei gleichzeitigem Vorliegen beider Elemente.     

Phosphid-Eutektikum in molybdänlegiertem Manganhartstahl

Untersuchungen mit dem Licht- und dem Elektronenmikroskop und mit der Elektronenstrahlmikrosonde über die morphologische Beschaffenheit und die chemische Zusammensetzung des Phosphid-Eutektikums in einem Manganhartstahl mit rd. 1,3% C, 13% Mn, 0,06% P und 2% Mo und über die Änderung jener Eigenschaften während eines Lösungsglühens bei 1100 °C mit Halten bis zu 48 h. Vergleich der Meßergebnisse mit den Ergebnissen einer nach Modellüberlegungen angestellten Rechnung.