Eigenspannungen in umwandlungsfrei abgeschreckten Stahlzylindern

Anwendung eines speziellen Finite-Element-Programms auf die Berechnung von Temperatur- und Spannungsverteilungen in zylindrischen Stahlkörpern beim Abkühlen ohne Umwandlungen. Erörterung der wichtigsten Vorgänge. Perspektivische Darstellung der Verteilung der Komponenten des Abschreckeigenspannungszustandes in Plotterbildern. Vergleich mit Messungen und Rechnungen von H. G. Landau und Mitarbeitern.     

Zum Temperatur- und Frequenzeinfluß auf die Wechselentfestigung von Baustählen

Beitrag zur Klärung der bei der Wechselentfestigung von Baustählen ablaufenden Vorgänge in Abhängigkeit von der Temperatur und der Beanspruchungsfrequenz. Vergleich der Versuchsergebnisse an dem Stahl Ck 10 im Temperaturbereich ± 70°C und bei Beanspruchungsfrequenzen zwischen 0,01 und 10 Hz mit den Aussagen eines Wechselentfestigungsmodells auf der Grundlage der spannungsinduzierten Diffusion von Kohlenstoffteilchenatomen entlang einer durch Teilchen verankerten Versetzung. Nachweis, daß der Wechselentfestigung von Baustählen ein thermisch aktivierbarer Prozeß zugrunde liegt, nämlich die spannungsinduzierte, gerichtete Diffusion von Kohlenstoffatomen entlang Versetzungen. Ermittlung der Diffusionskonstante für den im Versetzungsschlauch ablaufenden Prozeß in Abhängigkeit von der Temperatur.     

Zum Einfluß der Temperatur auf die Reaktionen zwischen Eisenschmelzen,Hochofenschlacken und elementarem Kohlenstoff

Die Wirkung des Kohlenstoffs als Reduktionsmittel auf die Schlacke CaO (40%)–MgO (10%)–SiO₂ (40%)–Al₂O₃ (10%) und Eisenschmelzen mit anfangs 1,5 bzw. 2,7% S bei 1450, 1550 und 1650 °C im Verlauf von 6 h. Vorgabe der Wirkung des Kohlenstoffs durch Siliziumzusatz zur Eisenschmelze und entsprechenden Kieselsäureabzug von der Schlacke bei nur 0,5 h Reaktionsdauer.     

Zum Einfluß von Temperatur und Dehngeschwindigkeit auf die Streckgrenze von Baustählen unterschiedlicher Festigkeit

Untersuchungen an vier ferritisch-perlitischen Stählen unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung und Korngröße sowie einem bainitischen Stahl mit Streckgrenzenwerten zwischen 200 und 630 N/mm². Ermittlung deroberen und unteren Streckgrenze im Temperaturbereich zwischen 77 und 370 K bei Dehngeschwindigkeiten zwischen dem quasistatischen und dem Schlagzugversuch . Auswertung der unteren Streckgrenze nach dem Modell des thermisch aktivierten Fließens.     

Zum Einfluß von Temperatur und Dehngeschwindigkeit auf die Festigkeits- und Dehnungskennwerte von Baustählen mit unterschiedlicher Festigkeit

Untersuchungen an vier ferritisch perlitischen Stählen unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung und Korngröße sowie einem bainitischen Stahl mit Streckgrenzenwerten zwischen 200 N/mm² und 630 N/mm². Ermittlung von Zugfestigkeit, Streckgrenzenverhältnis, Verfestigungsexponent, Lüders-, Gleichmaß- und Bruchdehnung sowie Brucheinschnürung in Abhängigkeit von Temperatur und Dehngeschwindigkeit. Hinweise auf Spaltbruch oder plastische Instabilität bei hohen Dehngeschwindigkeiten. Ermittlung des Übergangs von isothermischen zu adiabatischen Versuchsbedingungen.     

Zum Einfluß von Temperatur und Beanspruchungsgeschwindigkeit auf die Zähigkeitskennwerte des Stahls C10 mit unterschiedlicher Korngröße

Untersuchungen an dem unlegierten Stahl C10 in zwei verschiedenen Korngrößen. Ermittlung der Rißzähigkeit K_lc und der kritischen Rißaufweitung δ_c in Abhängigkeit von der Temperatur bei quasistatischer und schlagartiger Beanspruchung. Hinweise auf die Dehnungen an der Rißspitze durch Aufnahmen des rekristallisierten Gefüges. Überprüfung von analytischen und empirischen Korrelationen zwischen Rißzähigkeit, Spaltbruchspannung, Streckgrenze und Verfestigungsexponent.     

Zum Einfluß von Soda auf die Koksvergasung mit Luft

Isotherme stationäre Vergasung einer sodahaltigen Koksschüttung mit Luft im Labormaßstab. Messung und Berechnung der Kohlenmonoxidkonzentration im Produktgas. Ermittlung von Häufigkeitsfaktor und Aktivierungsenergie aus dem Vergleich von Messung und Rechnung.     

Einfluß der Kaltverformung auf die Wasserstoffaufnahme und die Versprödung bei unlegierten Stählen

Elektrolytische Wasserstoffbeladung von patentierten Drähten aus unlegiertem Stahl mit 0,05% C nach unterschiedlicher Kaltverformung. Ermittlung der Wasserstoffgehalte. Deutung der von der Kaltverformung abhängigen Wasserstoffaufnahme. Vergleich mit den Ergebnissen früherer Untersuchungen an einem Stahl mit 0,78% C.     

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 von Lösungsglühtemperatur und Abschrecktemperatur auf die Abschreckalterung von Stickstoff

Einfluß einer Vorauslagerung auf die Ausscheidungskinetik von Stickstoff. Änderung der Lösungsglühtemperatur bei verschiedenen Abschreck- und Alterungstemperaturen. Darstellung der Ergebnisse in doppeltlogarithmischer Auftragung. Erörterung der unterschiedlichen Größe des Ausscheidungsexponenten n im exponentiellen Wachstumsgesetz.     

Einfluß von Werkstoffzusammensetzung und Ferritkorngröße auf die Konstanten der Ludwik-Gleichung

Beschreibung der Spannung-Dehnung-Kurve ferritischer und ferritisch-perlitischer Stähle mit der Ludwik-Gleichung. Einfluß der Korngröße auf den Vorfaktor der Ludwik-Gleichung. Anstieg des Vorfaktors mit zunehmendem C- und Mn-Gehalt sowie mit steigendem Perlitanteil am Gefüge. Korngrößenunabhängigkeit des Verfestigungsexponenten. Einfluß des C- und Mn-Gehaltes auf den Verfestigungsexponenten.     

Karbidmengen und ihre örtliche Verteilung in Werkzeugstählen

Karbidmengenbestimmung mit dem quantitativen Fernsehmikroskop (QFM). Automatische Registrierung der örtlichen Karbidverteilung. Möglichkeiten sur Gewinnung einer objektiven Kennzahl der Karbidzeiligkeit. Karbidgehalte von weichgeglühten bzw. gehärteten Werkzeugstahlen.     

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.     

Zum Einfluß von Temperatur und Beanspruchungsgeschwindigkeit auf die Rißzähigkeit von Baustählen mit unterschiedlicher Festigkeit

Untersuchungen an zwei territisch perlitischen Stählen und an einem bainitischen Stahl mit Streckgrenzenwerten zwischen 330 N/mm² und 630 N/mm². Ermittlung der Rißzähigkeit K_lc in Abhängigkeit von der Temperatur bei Beanspruchungsgeschwindigkeiten zwischen dem quasistatischen Versuch und schlagartiger Beanspruchung. Meßtechnische Voraussetzungen für die Durchführung von Bruchmechanikversuchen bei hohen Beanspruchungsgeschwindigkeiten. Ermittlung der kritischen Rißaufweitung δ_c und Vergleich der an kleinen 1 CT-Proben ermittelten K_lc-Werte mit den Ergebnissen von 2 CT-Proben. Unterschiede zwischen den aus instrumentierten Kerbschlagversuchen ermittelten Ergebnissen und den an instrumentierten CT-Proben gemessenen K_ld-Werten. Darstellung der Rißzähigkeit K_lc in Abhängigkeit von der im Kerbgrund berechneten Dehngrenze.     

Einfluß von Probengröße und Umformgeschwindigkeit auf die Aufnahme von Fließkurven

Bei der Aufnahme von Fließkurven ist der exakte Einfluß von Probengröße und Umformgeschwindigkeit auf die Fließspannung strittig. Zur quantitativen Ermittlung wurden in Zylinderstauchversuchen für die Werkstoffe Ck45 und X 10 CrNiTi 18 9 bei verschiedenen Umformgeschwindigkeiten und Probengrößen Fließkurven aufgenommen und die Temperaturentwicklung in den Versuchsproben gemessen. Die Untersuchungen haben folgendes gezeigt: Infolge der Umwandlung von Umformarbeit in Wärme nimmt die für die Fließspannung maßgebliche Probentemperatur während der Umformung zu. Diese ?Verfälschung” der Umformtemperatur der Probe wird durch die jeweils vorliegende Wärmeableitung in die Versuchswerkzeuge mehr oder weniger stark kompensiert. Sowohl Probengröße als auch Umformgeschwindigkeit haben über die Beeinflussung dieser Wärmeableitung einen erheblichen Einfluß auf die Fließspannung, wobei bei der Umformgeschwindigkeit dieser Einfluß teilweise den primären, festigkeitssteigernden Einfluß mehr als aufhebt. Nach den vorliegenden Ergebnissen führt die auf Fließkurven aufbauende Berechnung von Umformprozessen nur dann zu exakten Werten, wenn die thermomechanischen Verhältnisse bei Umformprozeß und Fließkurvenaufnahme ähnlich sind. In anderen Fällen ist es allerdings möglich, die jeweils benötigten Fließkurven unter Berücksichtigung der Temperaturverhältnisse mit relativ hoher Genauigkeit aus adiabaten oder isothermen Fließkurven näherungsweise rechnerisch zu bestimmen.     

Einfluß des Aluminiums auf die Kohlenstoffdämpfung und die Kohlenstofflöslichkeit im α-Eisen

Untersuchung des Einflusses von Aluminium auf die Kohlenstoffdämpfung und die Kohlenstofflöslichkeit von α-Eisen an elf Reineisen-Aluminium-Kohlenstoff-Legierungen mit 0,007 bis 0,019% C, ≦ 0,01% Si, 0,01 bis 0,05% Mn, ≦ 0,003% P, 0,004 bis 0,012% S, ≦ 0,0010% N und 0,003 bis 8,0% Al. Zerlegung der ermittelten Dämpfungskurven in Einzelkurven mit Hilfe eines graphischen Verfahrens, Zuordnung dieser Einzelkurven zu Platzwechselvorgängen. Ermittlung einer Beziehung zwischen Dämpfungskurve und Gehalt an gelöstem Kohlenstoff.     

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.     

Untersuchung über den Einfluß von Mangan auf die Chromverteilung und von Chrom auf die Manganverteilung zwischen Carbid und Ferrit in einem Chrom-Mangan-Stahl

Änderung der Konzentrationsverteilung von Legierungsmetallen zwischen dem Ferrit und den Carbiden mit der Glühzeit, beschrieben als heterogene Austauschreaktion. Abhängigkeit der Geschwindigkeit dieser Austauschreaktion vom Stahlgefüge. Gleichgewichtsverteilung von Chrom und Mangan zwischen Ferrit und Carbid in einem Chrom-Mangan-Stahl. Vergleich der Gleichgewichtskonstanten im Vierstoffsystem Fe–Cr–Mn–C mit den K-Werten in den Dreistoffsystemen Fe–Cr–C und Fe–Mn–C. Reaktionsenthalpien der Austauschreaktionen von Mangan und Eisen bzw. Chrom und Eisen zwischen Carbid und Ferrit im Vierstoffsystem und in den Dreistoffsystemen.     

Einfluß des Feuerverzinkens auf die mechanischen Eigenschaften von Baustahl und das Sprödbruchverhalten gestanzter Teile

Vergleich der im Zugversuch ermittelten mechanischen Eigenschaften und der Kerbschlagzähigkeit von RSt 37-2 und St 52-3 im gealterten sowie im gereckten und dann verzinkten Zustand. Untersuchung des Sprödbruchverhaltens von Teilen mit gestanzten Löchern nach dem Verzinken. Abschätzung des Sprödbruchverhaltens verzinkter Bauteile aus dem Verhalten vergleichbar behandelter Kerbschlagproben.     

Äquivalente Wirkung der Legierungselemente auf die konzentrations- und temperaturabhängige Wasserstofflöslichkeit in eisenreichen Drei- und Mehrstoffschmelzen

Darstellung der Schrifttumsergebnisse zur Konzentrations- und Temperaturabhängigkeit der Wasserstofflöslichkeit in eisenreichen Dreistoffschmelzen. Mathematische Beschreibung der konzentrations- und temperaturabhängigen spezifischen Aktivitätskoeffizienten . Äquivalente Wirkung der Legierungselemente X_i auf den log – Verlauf und auf die partiellen energetischen Größen. Auswertung von Mehrstoffschmelzen Fe–H–X₁–X₂–X_n nach dem Äquivalenzverfahren.