Zur Modellierung der Verfestigung metallischer Werkstoffe unter zyklischer Belastung in der Umformtechnik

In dieser Arbeit wird die Notwendigkeit eines weiterentwickelten Zweiflächenverfestigungsmodells auf der Grundlage des Übergangsfließpotentials für zyklische Plastizität am Beispiel der metallischen Werkstoffe AIMgSi1 und X 2 CrNi 18.9 dargelegt. Die Auswertung der experimentellen Ergebnisse zeigt eine ausgeprägte Entwicklung der Fließflächengeometrie, ferner der isotropen und der kinematischen Verfestigung.     

Zur Theorie der Flockenbildung

Theorien der Flockenbildung in Stahl. Herleitung von Gleichungen zur Berechnung der spezifischen Volumina des atomar im Gitter gelösten und des molekular in Poren angesammelten Wasserstoffs sowie des Wasserstoffdrucks in den Poren in Abhängigkeit von der Temperatur. Vergleich der errechneten Kennwerte mit den zufolge Schrifttumsangaben bei realem, nicht umgeformtem und umgeformtem Stahl hinsichtlich der Flockenbildung vorhandenen Bedingungen. Folgerung, daß die sogenannte Versprödungstheorie die Voraussetzungen zur Flockenbildung am besten beschreibt.     

Vereinfachte Ermittlung der Fließkurve metallischer Werkstoffe im Zugversuch während der Einschnürung der Proben

Schwierigkeiten bei der Ermittlung der Formänderungsfestigkeit im Zugversuch während der Einschnürung der Proben. Ansätze für vereinfachte Verfahren. Ermittlung der Fließkurven für die drei Stähle R St 37-2, St 60-2 und X 5 CrNi 18 9 sowie für die Aluminiumlegierung AlMg 5, Elektrolytkupfer E-Cu, Messing Ms 63 und Reinaluminium. Vergleich zwischen Meßwerten und angenähertem Kurvenverlauf im Bereich der Einschnürung.     

Einfluß mechanischer Belastungen auf das Kavitationsverhalten metallischer Werkstoffe

Kritische Literaturauswertung. Kavitationsanlage für überlagerte mechanische Spannungen. Ergebnisse für die Werkstoffe technisch reines Eisen, St42-2 und G-X6 CrNiMo 1810 (1.4408). Einführung einer neuen Meßgröße zur Beschreibung des Kavitationsverhaltens sowie des additiven Spannungseinflusses. Beschreibung der ?Kavitations“-Fließgrenze. Diskussion und mathematische Formulierung der Ergebnisse.     

Theoretische und experimentelle Untersuchungen zum Mechanismus des duktilen Bruches metallischer Werkstoffe

Überblick über bekannte Modelle des duktilen Bruches. Begrenzung einer Formänderung durch plastische Instabilität in einem Scherband. Einfluß des Einschlußgehaltes und des Verfestigungsvermögens auf das Formänderungsvermögen. Ermittlung der Verteilung von Einschlüssen. Vergleich des erwarteten Formänderungsvermögens mit Versuchswerten.     

Zur Theorie der metallurgischen Vorgänge bei der Erstarrung von Stahl

Theoretische Untersuchung der Bedingungen für die Erstarrung von unberuhigtem, halbberuhigtem und beruhigtem Stahl. Erläuterung der Vorgänge an der Erstarrungsfront bei Seigerungen ohne und mit Bildung neuer Phasen: Reaktionen von Kohlenmonoxyd, Sauerstoff, Silizium und Mangan und Einflüsse von Wasserstoff und Stickstoff. Anhang mit mathematischen Ableitungen zur Seigerungstheorie unter Berücksichtigung des Auftretens metallurgischer Reaktionen.     

Zur Theorie des Schmelzens

Vorgänge beim Schmelzen einer ebenen Platte. Mathematischer Ansatz. Dimensionslose Größen. Gleichungen zur Berechnung der Schmelzzeit. Numerische Berechnung des Temperaturfeldes.     

Metallographische Untersuchungen zum Beginn der Zerstörung metallischer Werkstoffe durch Kavitation in Wasser von 50 bis 55 °C

Beanspruchung von Armco-Eisen mit 0,02% C, 0,002% Si, 0,035% Mn, 0,015% P und 0,025% S, Reinstzink (99,99% Zn) und Reinstaluminium (99,99% Al) auf Kavitation im Strömungskanal mit Wehr und Gegenwehr. Einfluß von Riefen in der Oberfläche von Armco-Eisen auf die Verteilung der örtlichen Schäden durch Kavitation. Lichtoptische, elektronenoptische und röntgenographische Untersuchung von Schäden. Versuch einer Deutung der Entstehung von Werkstückkavitation.     

Zur elementaren Theorie des axialsymmetrischen Vorwärtsstrangpressens; Ermittlung der Umformgeometrie und des Kraftbedarfs durch Variationsrechnung

Bestimmung der Bahnkurve und des minimalen Kraftbedarfs als Variationsaufgabe. Erörterung der Lösung für die Fließkurvengleichung k_f = A ?φ^m durch Beispiele im Bereich des Geschwindigkeitsexponenten 0 ≦ m ≦ 1.     

Untersuchungen über die Trennfestigkeit von Stahl

Erklärung des Begriffes der Trennfestigkeit sowie ihrer Abhängigkeit vom Spannungszustand. Zusammenhang mit der Fließbedingung von R. v. Mises und der Festigkeitshypothese von G. D. Sandel. Ermittlung der linearen Festigkeit im Zugversuch an Stäben aus dem Baustahl St 42 mit 0,09% C und aus den unlegierten Edelstählen Ck 22 mit 0,22% C und Ck 35 mit 0,33% C. Berechnung von polarer Trennfestigkeit und Einführung eines Kennwertes für die Trennbruchsicherheit.     

Zur Optimierung der Gasreduktion-Eisenschwamm-Verfahren

Vergleich des Wärmebedarfs der Roheisenherstellung im Hochofen und der Eisenschwammerzeugung. Ermittlung des theoretischen Stoff- und Wärmeumsatzes der Gasreduktion-Eisenschwamm-Verfahren. Kennzeichnung der optimalen Arbeitsweise im Schachtofen und bei der Reduktionsgaserzeugung. Erörterung der Entfernung von Wasserdampf und Kohlendioxid aus dem Gaskreislauf. Beispiele optimal arbeitender Gasreduktion-Eisenschwamm-Verfahren mit unterschiedlichen Gaserzeugern.     

Überprüfung der Theorie der Druckverteilung beim Rohr- und Stabziehen

Erörterung der elementaren Theorien zur Berechnung des Druckverlaufs im Ziehhol. Ermittlung des Geschwindigkeitsfeldes aus der Formänderung längsgeteilter und mit geätzten Gitternetzen versehener Proben. Berechnung der Druckverteilung aus dem gemessenen Geschwindigkeitsfeld mit Hilfe der plastomechanisehen Grundgleichungen. Gegenüberstellung berechneter und gemessener Druckverteilungen.     

Quadratische Näherung der Fließbedingung plastisch anisotroper Werkstoffe

Fließbedingung als Fourierreihe in Polarkoordinaten. Plastische Anisotropie. Flächenschwerpunkt der Fließortkurve. Fourierkoeffizienten im Schwerpunktsystem. ?Isotropie im Mittel“. Genäherte quadratische Fließbedingung. Fließortkurve eines Reinmagnesium-Bleches.     

Zur Optimierung der Eigenschaften von Eisenerzsintern

Untersuchungen zur Reduzierbarkeit und Festigkeit von Sintern mit verschiedenem Basengrad im Bereich von CaO/SiO₂ = 0,38 bis 2,20 sowie mit verändertem Eisen(II)-oxidgehalt von 6 bis 16%. Mineralogischer Aufbau der Sinter sowie Abhängigkeit der Textur und des Phasenbestandes von Basengrad und Eisen(II)-oxidanteil. Änderungen von Mineralbestand und Textur nach der Reduktion bei 950 °C und nach schwach reduzierender Behandlung bei 500 °C.     

Zur Kinetik der Calcinierung von Kalkstein

Experimentelle und theoretische Bestimmung der Calcinierungsgeschwindigkeit von Kalksteinkörnern und -pellets. Ermittlung der Stoff- und Wärmetransportkoeffizienten aus dem Vergleich von Messung und Rechnung.     

Beitrag zur Theorie der Streckgrenze ausscheidungsverfestigter niedriglegierter Stähle

Ausscheidungszustand der Carbide und Nitride, Mischkristallverfestigung und Wechselwirkungen zwischen Versetzungen untereinander sowie zwischen Versetzungen und Ausscheidungen als wichtigste Einflußgrößen auf den Zusammenhang zwischen Gefügezustand und Streckgrenze niedriglegierter Stähle. Gleichungen nach E. O. Hall und N. J. Petch sowie E. Orowan zur Bewertung der Korngröße und der Verteilung ausgeschiedener Teilchen. Betrachtung der Streckgrenze als Summe der Einzelbeiträge aller Einflußgrößen. Zahlenmäßige Bewertung dieser Einflußgrößen auf Grund der Ergebnisse metallkundlicher Untersuchungen.     

Zur Kenntnis der Eisenecke des Systems Eisen-Vanadin-Kohlenstoff

Festlegung von Gleichgewichtslinien im System Eisen-Vanadin-Kohlenstoff nach dem Diffusionsverfahren und durch thermodynamische Analyse. Aktivität von Kohlenstoff bei 950, 1000 und 1050 °C. Isothermisches Zustandsschaubild für die Eisenecke bei 1000 °C. Struktur und Zusammensetzung des Eisen-Vanadin-Mischkarbides.     

Zur kristallographischen Analyse der Phasentransformationen in Metallen

Begriffsbildung und Aufgabenstellung einer kristallographischen Analyse; kristallographische Theorie und Analysen martensitischer Phasentransformationen; kristallographische Theorie und Analysen diffusionsgesteuerter Phasentransformationen.