Die Prüfung der mechanischen Eigenschaften gehärteter Stähle im statischen Biegeversuch

An den Wälzlagerstählen 100 Cr 6 mit rd. 1% C und 1,5% Cr (W 3), 100 CrMn 6 mit rd. 1% C, 1% Mn und 1,5% Cr (W 4) sowie 100 CrMo 6 mit rd. 1% C, 1,8% Cr und 0,3% Mo (W 5) in verschiedenen Wärmebehandlungszuständen Durchführung von statischen Biegeversuchen. Versuch zur Kennzeichnung der mechanischen Eigenschaften mit Hilfe neu eingeführter Begriffe.     

Einfluß der Temperatur und Kerbschärfe auf das Sprödbruchverhalten höherfester Stähle bei Schlagbeanspruchung

Zur Bestimmung des Sprödbruchverhaltens wurden an den Stählen St 52-3 und 34 NiCrMo 74 im Tieftemperaturbereich Zugversuche an ungekerbten sowie statische und dynamische Biegeversuche an Kerbschlagproben mit verschiedenen Kerbradien durchgeführt. Aus der jeweiligen dynamischen Biegefließkraft der gekerbten Proben wurde unter Berücksichtigung der Fließbehinderung die dynamische Fließgrenze σ_S abgeschätzt. Ferner wurde die mikroskopische Spaltbruchspannung unter Zugrundelegung von theoretischen Vorstellungen aus der Bruchspannung und der jeweiligen Streckgrenze ermittelt. Die Untersuchungen ergaben eine Abnahme der Übergangstemperatur mit zunehmendem Kerbradius, die aus dem Zusammenhang zwischen Spannungskonzentrationsfaktor, Streckgrenze und mikroskopischer Spaltbruchspannung gedeutet wurde.     

Einfluß der Einschnürung im Zugversuch auf die Formänderung bei Höchstlast und auf die Längsspannung

Grundgleichungen der Gleichmaßdehnung unter Berücksichtigung der Formänderungsgeschwindigkeit. Formänderung bei Höchstkraft unter Voraussetzung einer Gleichmaßverformung. Spannungszustand und Formänderungsgeschwindigkeit nach Beginn der Einschnürung. Mittlere Längsspannung unter Berücksichtigung des mehrachsigen Spannungszustandes und der Formänderungsgeschwindigkeit. Auswirkung der Einschnürung auf die Formänderung bei Höchstkraft.     

Einfluß der Korngröße auf die Ergebnisse bruchmechanischer Prüfungen der Stähle St 37-3 und St 52-3

Bruchzähigkeit und kritische Rißaufweitung der Stähle St 37-3 mit 0,08% C, 0,17% Si, 0,45% Mn, 0,019% P und 0,017% S sowie St 52-3 mit 0,13% C, 0,20% Si, 1,19% Mn, 0,017% P und 0,018% S in jeweils zwei verschiedenen Korngrößen zwischen rd. 10 und 100 μm bei Temperaturen zwischen ?196 und + 40 °C. Beziehungen zwischen dem Bruchflächenaussehen und bruchmechanisch definierten Übergangstemperaturen. Vergleich gemessener und aus dem Verhältnis Bruchspannung zu Streckgrenze errechneter Werte der kritischen Rißaufweitung.     

Der Einfluß der chemischen Zusammensetzung auf das Formänderungsvermögen warmfester Röhrenstähle

Formänderungsvermögen warmfester Röhrenstähle. Warmzugversuche auf der Gleeble-Apparatur. Einfluß von Aluminium, Mangan, Molybdän und Schwefel auf das Formänderungsvermögen im Temperaturbereich der Warmumformung.     

Korrosionsverhalten austenitischer Stähle bei der Prüfung nach Huey in Abhängigkeit vom Verformungsgrad

Einfluß von Probenlage und Verhältnis Querschnittsflächen/Gesamtfläche sowie Verformungsgrad beim Schmieden auf die Massenverlustrate bei der Prüfung des Stahles X 2 CrNiMoN 18 13 auf Beständigkeit gegen Kornzerfall nach Huey. Bedeutung von Zeilenbreite und Ausmaß der Seigerungen der Legierungselemente sowie Ableitung einer Beziehung zur Beherrschung der Beständigkeit gegen Kornzerfall.     

Kinetik der Austauschreaktion zwischen Ferrit und Carbid und ihr Einfluß auf die mechanischen Eigenschaften der Stähle

Ablauf der Mangan-Austauschreaktion beim Anlassen von Martensit. Feststellung des kinetischen Zustandes durch Carbid-Isolierung. Abhängigkeit der Festigkeits- und Zähigkeitseigenschaften vom kinetischen Zustand. Ermittlung der Carbidoberfläche und Berechnung des Diffusionskoeffizienten.     

Prüfung der Heliumdurchlässigkeit von Stählen

Permeationsversuche bis 144 h Dauer an einseitig verschlossenen Hohlzylinderproben aus unlegierten Stählen und warmfesten Baustählen sowie hochwarmfesten Stählen und Legierungen im Temperaturbereich 1160 bis 1290°C bei Heliumüberdruck bis zu 1,08 N/mm². Kein Nachweis einer Heliumpermeation mit einem Resonanzspektrometer. Errechnung des hypothetischen Höchstwertes der Permeationskonstante des Heliums in Stahl.     

Überblick über Verfahren zur Prüfung der Zähigkeit hochfester Stähle

Überblick über die wichtigsten Verfahren zur Kennzeichnung des Bruchverhaltens hochfester Stähle mit einer Streckgrenze über 120 kg/mm² unter besonderer Berücksichtigung der Ermittlung ihrer Bruchzähigkeit. Möglichkeiten und Anwendung der linearen Bruchmechanik für die Voraussage des Werkstoffverhaltens im Bauteil unter Berücksichtigung verschiedener Beanspruchungsbedingungen.     

Einfluß hoher Dehngeschwindigkeiten auf die Ausbildung der Streckgrenze ferritischer Stähle im Bereich tiefer Temperaturen

An Stählen mit einer Streckgrenze zwischen 150 und 1300 N/mm² Untersuchung des Spannung-Zeit-Verlaufs im Schlagzugversuch mit Dehngeschwindigkeiten von 8,4 · 10^–4 bis 2,5 · 10² s^–1 bei Prüftemperaturen von + 20 bis –196 °C. Einfluß der Korngröße und der Streckgrenze bei statischer Beanspruchung auf die Temperatur- und Dehngeschwindigkeitsabhängigkeit der Streckgrenze bei dynamischer Beanspruchung. Rechnerische Überprüfung der Ergebnisse mit Hilfe der Hall-Petch-Beziehung. Vergleich von Untersuchungsergebnissen an glatten und gekerbten Proben.     

Über den Wasserstoffinduzierten Sprödbruch hochfester Stähle

Einfluß von Wärmebehandlung und Kaltverformung auf die Wasserstoffempfindlichkeit eines Spannstahles. Zeitstandversuche in 3n NH₄SCN- und in gesättigter Ca(OH)₂-Lösung. Bedeutung des Fließens und der Richtung der Zugspannung für das Bruchverhalten wasserstoffhaltiger Spannstähle. Rasterelektronenmikroskopische Untersuchung der Bruchflächen.     

Prüfung der Härtbarkeit schwach einhärtender Stähle mit abgeänderten Stirnabschreckproben

Eignung der in DIN 50 191 genormten Probe sowie anderer Probenarten und Prüfverfahren zur Ermittlung der Härtbarkeit besonders von schwach einhärtenden Stählen. Entwicklung einer Stirnabschreckprobe mit zylindrischer Bohrung an der Stirnseite und einer zusätzlichen Querbohrung (zur Ableitung des Wasserstrahles und Verhütung von Luft- oder Wasserdampfansammlungen). Vergleich von Stirnabschreckhärtekurven und -streubändern, die mit solchen Proben und anderen Probenarten erhalten wurden.     

Die Prüfung der Zunderbeständigkeit hitzebeständiger Walz- und Schmiedestähle

Untersuchung der Brauchbarkeit gängiger Entzunderungsmittel für das Entzundern hitzebeständiger Stähle. Zunderungsversuche an ferritischen und austenitischen hitzebeständigen Stählen bei freiem Luftzutritt oder im Luftstrom mit getrockneter oder befeuchteter Luft zur Überprüfung der Festlegungen im Stahl-Eisen-Werkstoffblatt 470-60. Statistische Auswertung der Ergebnisse zur Feststellung der Versuchsstreuung.     

Temperaturerhöhung bei der plastischen Verformung von ungekerbten und gekerbten Zugproben eines Baustahls

Unterschied zwischen der anfänglichen Prüftemperatur und Probentemperatur infolge der Temperaturerhöhung durch die Verformungswärme. Messung der Temperaturerhöhung in Abhängigkeit von der Prüftemperatur und der Prüfgeschwindigkeit durch Thermoelemente und bei Raumtemperatur zusätzlich durch eine Infrarot-Fernsehkamera in ungekerbten und gekerbten Zugproben eines Baustahls RSt 37-2. Filmaufnahmen des Probenprofils zur Ermittlung der örtlichen Verformungen und der Dichte der Wärmequellen. Lösungen der Wärmeleitungsgleichung von isothermen bis adiabatischen Versuchsbedingungen. Hinweis auf die qualitativ andersartigen Verhältnisse bei Kunststoffen.     

Vergleich von Kriterien zur Bewertung der Sprödbruchneigung von Baustählen aus Kerbschlag- und Bruchmechanikversuchen

Kennzeichnung der Sprödbruchneigung mittels Kriterien aus den Kerbschlag- und Bruchmechanikversuchen der Stähle St 37-3 mit 0,08% C, 0,17% Si, 0,45% Mn, 0,019% P und 0,017% S sowie St 52-3 mit 0,13% C, 0,2% Si, 1,19% Mn, 0,017% P und 0,018% S mit vier und zwei verschiedenen Korngrößen zwischen rd. 10 und 100 μm. Gegenüberstellung von Bruchzähigkeit und Kerbschlagzähigkeit. Vergleich einiger Übergangstemperaturkriterien unter Berücksichtigung der statischen und dynamischen Streckgrenze. Angabe von Versprödungsfaktoren.     

Der Einfluß einer Vorverformung und Alterung auf die Sprödbrucheigenschaften eines unlegierten Stahles

Zugversuche an gekerbten und ungekerbten Proben im Ausgangszustand, im vorverformten und im gealterten Zustand. Einfluß der Prüftemperatur und der Korngröße auf die Fließ- und Bruchspannung sowie auf die mikroskopische Spaltbruchspannung. Metallographische Untersuchungen über den Mechanismus der Rißauslösung.     

Einfluß der Umformgeschwindigkeit auf die Grenzformänderungen und die Formänderungsverteilung von Feinblech

Erörterung des Einflusses der Umformbedingungen auf das Umformverhalten von Feinblech. Ermittlung von Grenzformänderungen und Formänderungsverteilungen bei Umformungen mit unterschiedlichen Umformgeschwindigkeiten. Messung der Formänderungsverteilung an unterschiedlich geformten Ziehteilen.     

Der sprödartige Bruch weicher Stähle als Problem der Werkstoffstochastik

Modellvorstellungen zum Riß- und Bruchverhalten von Stählen mit ferritischer Grundmasse. Ableitung der Verteilung der Bruchdehnung unter der Annahme, daß die Dehnungsschritte zwischen aufeinanderfolgenden Ferritrissen gleich groß sind und jeder Ferritriß die gleiche Bruchwahrscheinlichkeit besitzt. Ermittlung der Temperaturabhängigkeit der Intensität der Ferritrißbildung und der Bruchwahrscheinlichkeit aus den Ergebnissen von Zugversuchen an zwei Reineisensorten. Übergang des sprödartigen Bruches zum Sprödbruch und zum Zähbruch.     

Der Einfluß der Prüfmaschinenhärte auf die Ergebnisse des Zugversuchs

Erläuterung des Begriffs Maschinenhärte. Einfluß der Federkonstante der Prüfmaschine auf die Verlängerungsgeschwindigkeit von Zugproben in den einzelnen Abschnitten des Zugversuchs und deren Bedeutung bei der Ermittlung der unteren Streckgrenze und der Höchstkraft. Instabilitätspunkt und Tangentenbedingung. Ergebnisse von Zugversuchen mit Prüfmaschinen unterschiedlicher Härte. Verlauf von Dehnung und Einschnürung nach Überschreiten der Höchstkraft in Abhängigkeit von der Maschinenhärte. Sonderfälle des Kraft-Verlängerung-Schaubildes, Prüfmaschine mit geschlossenem Regelkreis. Einfluß der Probenabmessungen auf den Instabilitätspunkt.     

Untersuchungen zum wasserstoffinduzierten Sprödbruch verzinkter Spannstähle im Beton

Abhängigkeit der Sprödbruchanfälligkeit eines Spannstahls im wäßrigen Zementauszug von der kathodischen Polarisation und der Zugspannung. Potentialverlauf einbetonierter Zinkelektroden. Sprödbruchverhalten einbetonierter Stahlproben im Kontakt mit Zink.