Messung von Karbidmengen und Größenverteilungen der Karbide in einigen Werkzeugstählen mit dem quantitativen Fernsehmikroskop

Beschreibung der Messung und Aufstellung von Summenhäufigkeitskurven der Karbidteilchendurchmesser und von Größenverteilungskurven der Anschnitte von Karbidteilchen in einer Schliffebene mit dem quantitativen Fernsehmikroskop. Errechnung von Kurven der räumlichen Größenverteilung. An einer Eisen-Kohlenstoff-Legierung mit 1,3% C, dem Schnellarbeitsstahl S 18-0-1 mit rd. 0,75% C, 4% Cr, 1,0% V und 18,0% W und dem Kaltarbeitsstahl X 40 Cr 13 mit rd. 0,4% C und 13,0% Cr Messung der Karbidmenge und der Anschnittverteilungskurven für verschiedene Austenitisierungsbedingungen sowie Errechnung von Kurven der räumlichen Größenverteilung zur Erforschung der Kinetik der Ausscheidung, Koagulation und Auflösung von Karbidteilchen.     

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 des Feuerverzinkens auf die Dauerfestigkeit von Stahldrähten

Umlaufbiegeversuche an Stahldrähten ohne und mit Zinküberzug und mit Zugfestigkeiten von rd. 400 bis 2000 N/mm². Dauerschwingverhalten der Drähte im Zeit- und Wechselfestigkeitsbereich. Durchführung der Versuche nach dem erweiterten Wöhlerverfahren, Ermittlung der Überlebenswahrscheinlichkeit und der Lebensdauerstreuung sowie der Wechselfestigkeit unter Anwendung des Treppenstufenverfahrens. Abhängigkeit der Biegewechselfestigkeit und des Wechselfestigkeitsverhältnisses von der Zugfestigkeit. Untersuchungen von Verformungserscheinungen, der Rißbildung im Zinküberzug, der Rißausbreitung in der Zinkschicht und im Grundwerkstoff mit dem Lichimikroskop und dem Rasterelektronenmikroskop.     

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.     

Anwendung bruchmechanischer Methoden auf Zugproben mit Mittenriß

Um die Übertragbarkeit von bruchmechanischen Kennwerten zu überprüfen, wurden zur Ergänzung früherer Untersuchungen mit Kompaktproben (CT-Proben) nunmehr Versuche mit Zugproben mit Mittenriß durchgeführt. Die Proben hatten eine Breite von 50 bzw. 100 mm und eine Dicke von 12,5 bzw. 25 mm und waren aus einem mittelfesten Baustahl St 52-3 und einem hochfesten Vergütungsstahl 30 CrNiMo 8 gefertigt. Um verschiedene Konzepte der Bruchmechanik erfassen zu können, erfolgten die Versuche in einem weiten Temperaturbereich von ? 196°C bis Raumtemperatur. Bei der Temperatur des flüssigen Stickstoffs von ? 196°C trat instabile Rißausbreitung ein, und die linear elastische Bruchmechanik mit dem Werkstoffkennwert K_Ic erwies sich als das geeignete Werkzeug zur Beschreibung der Ergebnisse. Bei höheren Temperaturen (oberhalb von etwa ? 60°C), bei denen die Rißausbreitung stabil erfolgte und mit großer plastischer Verformung verbunden war, wurden Rißwiderstandskurven bestimmt, und zwar vorzugsweise JR-Δa-Kurven. Die auf dem J-Integral beruhende Methode von Shih und Kumar konnte erfolgreich zur Berechnung der Höchstlasten der Zugproben mit Mittenriß aus den Rißwiderstandskurven von Kompaktproben eingesetzt werden. Mit der Methode der plastischen Grenzlast wurden die gemessenen Höchstlasten vielfach stark unterschätzt.     

Das Verschleißverhalten von alitiertem Stahl bei Trockenreibung

Untersuchung einer alitierten Stiftprobe und einer Scheibe aus dem Stahl Ck 45 mit mittlerem Kohlenstoffgehalt als Verschleißprobenpaar bei Trockenreibung. Einfluß von Normalspannung, Gleitgeschwindigkeit und Verschleißweg auf den Verschleiß. Analyse der Verschleißflächen mit der Mikrosonde und dem Raster-Elektronenmikroskop (SEM) zur Klärung der Verschleißmechanismen. Maximaler Verschleißabrieb bei einer Verschleißgeschwindigkeit von 0,7 m/s aufgrund von Adhäsion und Furchenbildung. Verschleißversuch nach der Mikrosondenanalyse innerhalb der Legierungsschicht.     

Untersuchungen des Umwandlungsverhaltens von Eisen-Mangan-Legierungen durch Dämpfungsmessungen im Bereich von rd. 1 Hz

Dämpfungsmessungen mit einem Torsionspendel (Frequenz rd. 1 Hz) beim Erwärmen und Abkühlen von zuvor 1 h bei 950 °C geglühten Drahtproben aus Eisen-Mangan-Legierungen mit 0,007 bis 0,009% C und rd. 1 bis 18,5% Mn. Einfluß unterschiedlicher Temperaturen und Haltezeiten beim Glühen sowie der Abkühlungsgeschwindigkeit nach dem Glühen, ferner Einfluß eines Kohlenstoffgehaltes von 0,02% bei der Legierung mit rd. 1% Mn. Aufstellen eines Schaubildes über die Phasenumwandlungen im System Eisen–Mangan an Hand der Meßergebnisse.     

Der Einfluß von Sulfideinschlüssen auf Heißrißneigung und Zähigkeitseigenschaften in der wärmebeeinflußten Zone hochfester Stähle beim Schweißen

Prüfung der Heißrißneigung im Heißzugversuch. Ermittlung von Zugfestigkeit und Brucheinschnürung beim Aufheiz- und Abkühlvorgang. Herleitung einer Kenngröße für das Heißrißverhalten. Deutung unterschiedlichen Rißverhaltens durch verschiedene Sulfidformen. Vergleich der Ergebnisse aus dem Heißzugversuch mit dem Verhalten von Schweißverbindungen.     

Die Wirkung von Zusätzen seltener Erdmetalle auf die Eigenschaften des Baustahles St 52–3

Einfluß der Pfannenzustellungen aus Kristallkalk und Schamotte auf die Pfannenentschwefelung von Schmelzen des Baustahles St 52–3 nach Zusatz von 0,44% Cermischmetall, Didym oder Lanthan. Untersuchung der Schwefelverteilung im Block und ihr Einfluß auf die Primärkorngröße, das Verhalten der Blöcke bei der Warmumformung in Abhängigkeit vom Gehalt an seltenen Erdmetallen. Einschlußuntersuchungen mit der Mikrosonde und nach elektrochemischer Isolierung. Wirkung der Zusätze auf die mechanischen Eigenschaften im Zugversuch und die Übergangstemperatur der Kerbschlagzähigkeit. Abhängigkeit der mechanischen Eigenschaften vom Einschlußgehalt. Beziehungen zwischen der Übergangstemperatur und dem Einschlußgehalt sowie der Korngröße nach Normalglühung.     

Ermittlung der Korngröße von Stahl mit dem Verfahren der Ultraschallrückstreuung

Grundlagen und mathematische Zusammenhänge des Ultraschallrückstreuverfahrens für die zerstörungsfreie Ermittlung der Korngröße von Stahlproben. An Stahlproben mit unterschiedlicher Gefügeausbildung aus verschiedenen Stählen unterschiedlicher Erzeugnisform Messung der Rückstreukurven bei Frequenzen von 5 bis 19 MHz. Ermittlung der Korngrößenwerte aus den Amplituden der Streuwellen und den Streukoeffizienten. Einfluß der Mehrfachstreuung der Schallimpulse auf den Verlauf der Rückstreukurven. Gegenüberstellung der mit dem Rückstreuverfahren und der metallographisch ermittelten Korngrößenwerte.     

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.     

Beitrag zur Warmbruchanfälligkeit niedriglegierter Stähle

Schrifttumsangaben über die Ursache der Warmbruchanfälligkeit. Durchführung von Biegeversuchen an Gußproben aus den Stählen 13 CrMo 44 mit rd. 0,13% C, 0,25% Si, 0,55% Mn, 0,85% Cr und 0,45% Mo und 26 NiCrMoV 5 mit rd. 0,26% C, 0,40% Si, 0,30% Mn, 0,75% Cr, 0,3% Mo, 1,45% Ni und 0,18% V, die aus der Gußhitze ohne Umwandlung in den Wärmofen überführt wurden. Warmbruchanfälligkeit von Proben mit und ohne Umwandlung vor dem Aufheizen auf Prüftemperatur. Metallographische Untersuchungen der Biegeproben. Erörterung der Versuchsergebnisse.     

Temperaturerhöhungen der Ziehholoberfläche beim Kaltziehen von Stabstahl mit großen Ziehgeschwindigkeiten

Einflußgrößen auf die Temperaturerhöhungen der reibenden Oberflächen von Stab und Ziehhol. Temperaturmessungen entlang der Wirkfuge mit Thermoelementen im Ziehwerkzeug. Meßeinrichtung und Abschätzung der Genauigkeit des gewählten Meßverfahrens. Ziehversuche mit Rundstäben aus den Stählen 16 MnCr 5 und X 12 CrMoS 17 bei Ziehgeschwindigkeiten bis 100 m/min. Einsatz von 23 unterschiedlichen Schmiermitteln. Einfluß von Ziehgeschwindigkeit, Werkzeuggeometrie, Versuchswerkstoff, Beschaffenheit der Staboberfläche vor dem Ziehen some der Schmiermitteleigenschaften auf die Temperaturverteilung entlang der Wirkfuge und die Temperaturerhöhungen am Ziehholaustritt.     

Rißausbreitungsgeschwindigkeit unter Wechselbeanspruchung

Empirische Beziehungen zwischen der Rißausbreitungsgeschwindigkeit und dem Spannungsintensitätsfaktor. Gesetzmäßigkeiten der Rißausbreitung in Abhängigkeit von der Rißwiderstandslinie und der Rißzähigkeit bei Schwingbeanspruchungen mit gleichbleibenden Spannungsausschlägen sowie gleichbleibenden Spannungsintensitätsfaktoren.     

Untersuchungen zur Ermittlung der Oberflächenspannung von Eisen-Kohlenstoff-Schmelzen bei 1550°C

Messungen der Oberflächenspannung von Eisenschmelzen mit 1 bis 5% C sowie 0,0005 bis 0,32% S bei 1550°C nach dem Verfahren des maximalen Blasendrucks. Fehlerabschätzung über die Bedeutung einzelner Meßgrößen im Hinblick auf das Meßergebnis. Aussagen über die Abhängigkeit der Oberflächenspannung vom Kohlenstoff- und Schwefelgehalt. Erörterung des Einflusses von Kohlenstoff auf die Schwefelaktivität. Angabe von Gleichungen zur Berechnung der Oberflächenspannung von kohlenstoff- und schwefelhaltigen Eisenschmelzen.     

Verwendung von Ersatzkörnungen und Wirkradien bei Untersuchungen der Reduzierbarkeit von Eisenerzen

Ermittlung von Ersatzkörnungen von Erzen mit Hilfe einer Körnungsaustauschgleichung. Vergleich der Ergebnisse nach diesem Verfahren mit Versuchsergebnissen. Verbesserung der Aussagegenauigkeit durch Einführen von Wirkradien. Ableitung von Gleichungen zur Ermittlung der Wirkradien aus der Siebkorngröße und dem Kornvolumen.     

Einfluß des Bauschinger-Effektes auf das Kriechverhalten bei Raumtemperatur des hochfesten austenitischen Stahles X 3 CrNiMoNbN 2317

Zug- und Druckversuche sowie Kriechversuche von 15 min Dauer unter Zug- oder Druckbeanspruchung bei Raumtemperatur an dem Stahl X 3 CrNiMoNbN 2317 mit 0,027% C, 0,63% Si, 5,49% Mn, 0,46% N, 24,46% Cr, 3,21% Mo, 0,16% Nb und 16,83% Ni und mit einer 0,2%-Dehngrenze von 568 N/mm². Zum Vergleich Zug- und Druckversuche an dem Stahl 15 NiCrMo 10 6 mit 0,155% C, 0,23% Si, 0,27% Mn, 1,2% Cr, 0,38% Mo und 2,94% Ni und mit einer 0,2%-Dehngrenze von 543 N/mm². Ermittlung der Kenngrößen des Werkstoffverhaltens im nichtvorgereckten Ausgangszustand sowie nach Vorreckung um 0,2 bis 1% bei nachfolgender Zug- oder Druckbeanspruchung. Beurteilung des Zusammenwirkens der Änderungen von Stauch- oder Dehngrenze und Verfestigungsexponent im Hinblick auf die Änderungen der Zeitstauch- oder Zeitdehngrenze bei Kriechbeanspruchung.     

Methode zur Berechnung des Einflusses der chemischen Zusammensetzung austenitischer Stahldrähte auf die erreichbare Zugfestigkeit beim Ziehen

Stand der Erkenntnisse über den Einfluß der chemischen Zusammensetzung austenitischer Werkstoffe auf ihre Austenitstabilität sowie auf Zugfestigkeit und Verfestigungsverhalten beim Kaltumformen. Aufstellung von vier Gleichungen über den Zusammenhang zwischen der chemischen Zusammensetzung des Werkstoffes Nr. 1.4300 und der Zugfestigkeit nach dem Glühen einerseits und der Zugfestigkeit nach dem Ziehen andererseits. Regressionsanalyse mit den Zugfestigkeitswerten von 121 Probezügen. Bewertung der Aussagekraft der entwickelten Gleichungen und ihres Gültigkeitsbereiches.     

Einfluß des Mangangehaltes auf die Ausscheidung von Kohlenstoff und/oder Stickstoff und die mechanischen Eigenschaften bei der Reckalterung von Stahl

Ausscheidungsverlauf von Kohlenstoff und/oder Stickstoff in um 5% gereckten Proben bei Auslagerung bei 100°C. Einfluß des Mangangehaltes auf die Ausscheidungskinetik. Änderung von Streckgrenze, Zugfestigkeit, Dehnung und Verfestigung während der Alterung und Vergleich mit dem Ausscheidungsverlauf.     

Beitrag zum Einfluß einer Unterbrechung der mechanischen Beanspruchung auf das Kriechverhalten eines hochwarmfesten Stahles

An dem Stahl X8 CrNiNb 16 13 Durchführung von Kriechversuchen bei 600, 650, 700 und 750 °C mit einer Dauer bis zu 1000 h mit Unterbrechungen der mechanischen Beanspruchung. Messung der Kriechgeschwindigkeit vor und nach der Beanspruchungsunterbrechung im sekundären Kriechbereich. Einfluß von Prüftemperatur, Beanspruchungshöhe und -dauer und Dauer der Beanspruchungsunterbrechung auf die Änderung der Kriechgeschwindigkeit.