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.     

Beitrag zur Untersuchung der Einflußgrößen auf die Zeitstandfestigkeit des Stahles X 6 CrNiMo 1713

Zeitstandversuche an 32 Schmelzen mit einer chemischen Zusammensetzung ähnlich der des Stahles X 6 CrNiMo 17 13 bei Prüftemperaturen zwischen 550 und 700 °C. Ermittlung der 10 000-h-Zeitstandfestigkeit bei 600, 650 und 700 °C mit Hilfe einer linearen multiplen Regressionsanalyse unter Berücksichtigung von zehn Elementen der chemischen Zusammensetzung, Resten einer vorangegangenen Kaltverformung und der Korngröße als unabhängigen Veränderlichen. Überprüfung der Treffsicherheit der abgeleiteten Gleichungen anhand von Schrifttumsangaben. Weitere Hinweise aus dem Schrifttum.     

Der Nachweis von Kohlenstoff mit der Elektronenmikrosonde

Messung des Kohlenstoffgehaltes mit der Elektronenmikrosonde. Vermeidung von Kontaminationsschichten durch Aufblasen von Sauerstoff und Benutzung eines Kühlfingers. Aufstellen einer Eichreihe zur Ermittlung des gelösten Kohlenstoffs im Eisen und Bestimmung der Nachweisgrenze. Theoretische Annäherung der Eichkurve nach R. Theisen und daraus Berechnung des Massenschwächungskoeffizienten für Kohlenstoff im Eisen. Messungen an einer Reihe ausgewählter Karbide. Messung der Einhärtetiefe, Randentkohlung und Kohlenstoffseigerungen.     

Einfluß von Anlaßbehandlungen auf die Versetzungsanordnung (Substruktur) und Rekristallisation in hochreinem Eisen

Anlassen von hochreinem Eisen mit einer Querschnittsabnahme zwischen 18 und 80% bei Raumtemperatur und - 196°C gewalzt. Untersuchung der Substruktur mit elektronenmikroskopischen Durchstrahlungsaufnahmen. Erörterung der Keimbildungsvorgänge. Aufnahme einer isochronen Anlaßkurve und Ermittlung der Rekristallisationstemperatur. Vergleich von technisch reinem und hochreinem Eisen nach Anlaßbehandlungen hinsichtlich der Substruktur und des Keimbildungsverhaltens.     

Zur Kinetik der Reduktion von Kieselsäure durch kohlenstoffhaltige Eisenschmelzen

Untersuchung der Reduktion von Kieselsäure in flüssigem Eisen mit Kohlenstoffgehalten von 0,6 bis 5,3% an Proben aus gesintertem Quarz sowie Quarzglas mit glatter, aufgerauhter und unterschiedlich eingekerbter Oberfläche im Temperaturbereich von 1450 bis 1680°C. Beschreibung der Versuchsdurchführung. Erörterung der Versuchsergebnisse, insbesondere des Einflusses der Oberflächenstruktur der Proben auf die Reduktionsgeschwindigkeit. Entwicklung einer Modellvorstellung von der Anordnung der Blasen auf der Probenoberfläche und dem Reaktionsmechanismus. Ermittlung des geschwindigkeitsbestimmenden Teilschrittes der Reaktion.     

Der Einfluß von Eisen- und Mangansulfideinschlüssen auf die Korrosion von unlegiertem Stahl in Meerwasser

Mikrokorrosionsprüfungen an Eisen- und Mangansulfideinschlüssen von unlegierten Stählen mit unterschiedlichen Gehalten an Mangan und Schwefel in künstlichem Meerwasser. Ermittlung des Ruhepotentials und Polarisationsversuche zur Erfassung von Lochfraßpotential und Art des Korrosionsangriffs. Beurteilung der experimentellen Grundlagen, die zu der im Schrifttum erwähnten Erkennung einer Lokalkathodenwirkung von Sulfiden unlegierter Stähle bei der Sauerstoffkorrosion im Meerwasser geführt hatten, durch die genannten Untersuchungen.     

Einfluß des Probenvolumens auf die Bruchdehnung beim sprödartigen Bruch und die Übergangstemperaturen zu anderen Bruchformen im Zusammenhang mit der Bruchwahrscheinlichkeit

Ableitung einer Verteilungsfunktion der Bruchdehnung von Proben gleicher Größe anhand der Ferritrißbildung unter Berücksichtigung veränderlicher Bruchwahrscheinlichkeit. Ermittlung eines Zusammenhangs zwischen Bruchdehnung und Probenvolumen für konstante, für dehnungsabhängige und für spannungsabhängige Bruchwahrscheinlichkeit. Hinweise auf die Volumenabhängigkeit der Übergangstemperaturen. Vergleich der theoretisch abgeleiteten Beziehungen mit Versuchsergebnissen an unlegierten Stählen mit Kohlenstoffgehalten von 0,02 bis 0,43%.     

Beitrag zur chemischen Aktivität der Elemente Phosphor,Schwefel, Silizium,Kupfer und Chrom in flüssigen kohlenstoffgesättigten Eisenlösungen

Ableitung einer Gleichung zur Berechnung der Aktivitätskoeffizienten eines Stoffes in Abhängigkeit von der Konzentration in kohlenstoffgesättigtem Eisen. Untersuchung der Löslichkeit von Phosphor und Schwefel zur Ermittlung der Aktivitätskoeffizienten. Vergleich der Ergebnisse mit den Rechenwerten. Auswertung von Schrifttumsangaben über die Systeme Eisen—Silizium—Kohlenstoff, Eisen—Kupfer—Kohlenstoff und Eisen—Chrom—Kohlenstoff und Vergleich des gemessenen und berechneten Zusammenhangs zwischen Aktivitätskoeffizient und Konzentration.     

Kinetik des Sauerstoffabbaus aus Wüstit innerhalb seines Homogenitätsbereichs und bei beginnender Eisenausscheidung

Reduktionsversuche an Wüstit in einer Vakuumapparatur mit reinem Wasserstoff bei pH₂ < 0,1 Torr. Ermittlung der Geschwindigkeit des Sauerstoffabbaus in Abhängigkeit von der Leerstellenkonzentration des Wüstits und der Temperatur. Beschleunigung der Reaktion durch auftretendes metallisches Eisen. Angabe von Geschwindigkeitsgleichungen für die freie und die mit porösem Eisen bedeckte Wüstitoberfläche. Vergleich der Reduktionsgase Wasserstoff und Kohlenmonoxid.     

Zum Spannung-Dehnung-Verhalten von Baustählen bei Wechselbeanspruchung

Dauerschwingversuche an den Stählen St 37–3 und St 52–3 bei Wechselbeanspruchung mit Spannungsausschlägen unterhalb der Streckgrenze. Ermittlung des Spannung-Dehnung-Verhaltens, der Ultraschallschwächung und der Koerzitivfeldstärke in Abhängigkeit von der Lastspielzahl. Einfluß der Korngröße im Bereich von 13 bis 45 μm Dmr. Veränderung der Versetzungsanordnung. Deutung der Versuchsergebnisse mit Hilfe der Versetzungstheorie unter der Annahme einer von Teilbereichen ausgehenden plastischen Verformung. Grenzspannungsausschlag für beginnende Entfestigung, Elastizitätsgrenze bei Wechselbeanspruchung, Versetzungsaufstauspannung und Beitrag der Eigenspannungen im Korngrößenbereich. Ablauf der Entfestigung. Einfluß der Verformungsverfestigung.     

Reduktion von Schamottesteinen in Eisen-Kohlenstoff-Schmelzen

Laboratoriumsuntersuchungen über die Reduktion von Schamottesteinen der Sorten AIII, AI und A0 in Eisen-Kohlenstoff-Schmelzen mit 0,5 bis 2,0% C bei Temperaturen von 1500 bis 1650°C. Ermittlung des zeitlichen Verlaufs des Reduktionsvorganges. Theoretische Erörterung des Reaktionsverlaufs an Hand einer Modellvorstellung und Ermittlung des geschwindigkeitsbestimmenden Teilschrittes der Reaktion. Erklärung der unterschiedlichen Reduktionsgeschwindigkeit von Schamottesteinen und Mullitstein. Schluβfolgerungen für das Verhalten von Schamottesteinen unter verschiedenen Betriebsbedingungen.     

Die Versetzungsstruktur wechselbeanspruchter austenitischer Stähle

Ermittlung der Versetzungsstrukturen zweier austenitischer niobstabilisierter Stähle in Abhängigkeit von der ertragenen Wechselbeanspruchung im Zeit- und Dauerfestigkeitsbereich. Elektronenoptische Aufnahmen der kennzeichnenden Versetzungsanordnungen. Vergleich der Ergebnisse mit einer Modellvorstellung.     

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.     

Mechanismus der Rostbildung auf witterungsbeständigem Stahl

Untersuchungen an einem witterungsbeständigen Stahl mit rd. 0,08% 0, 0,09% P, 0,8% Cr, 0,3% Cu und 0,4% Ni zur Ermittlung des Bildungsmechanismus der bei der Korrosion an Luft entstehenden Deckschichten sowie der physikalischen und chemischen Eigenschaften dieser Deckschichten mit Hilfe von chemischen, lichtmikroskopischen, elektronenoptischen und Röntgenbeugungsverfahren. Deutung der Ergebnisse an Hand einer Beschreibung des Reaktionsablaufes unter Bildung von Sperrschichten.     

Wasserstoffdiffusion in flüssigem Eisen und seinen Legierungen mit Chrom,Mangan, Nickel und Silicium

Verknüpfung einer analytischen Näherungslösung zur Beschreibung der Strömung im Tiegel mit der Differentialgleichung für konvektive Diffusion. Berechnung von Wasserstoffdiffusionskoeffizienten aus Messungen der Stoffübergangskoeffizienten von Wasserstoff und Stickstoff an schwach bewegten Eisenschmelzen in Abhängigkeit von Temperatur und Legierungsgehalt. Ermittlung der charakteristischen Strömungsgeschwindigkeit U₀.     

Laminare und turbulente Strömungsgrenzschichten für einen in Gas fallenden Flüssigkeitsstrahl

Erfassung der Strömung eines flüssigen Strahls in einer umgebenden Gasatmosphäre nur bei Kenntnis der Geschwindigkeitsprofile im laminaren und turbulenten Bereich. Ermittlung der Geschwindigkeitsfelder im stationären Zustand für räumliche Zylinderkoordinaten im laminaren Bereich über den Impulssatz. Iterative Berechnung der Dicken der Strömungsgrenzschichten auf beiden Seiten der Strahloberfläche und der Strahlerweiterung. Angabe der Abhängigkeit des Strahlkerns von der Düsen-Reynolds-Zahl. Ermittlung der Grenzschichtdicken bei turbulent strömendem Strahl mit der Levichschen Theorie.     

Neuere Untersuchungen über das Aluminium-Sauerstoff-Gleichgewicht in Eisenschmelzen

Laboratoriumsuntersuchungen zur Ermittlung des Gleichgewichtes für die Desoxydation von sauerstoffhaltigen Eisenschmelzen mit Aluminium unter Anwendung einer Kalk-Tonerde-Schlacke zur Raffination der Schmelze und bei Spülen der Schmelze mit hochreinem Argon. Erörterung der Einflüsse von nicht abgeschiedenen feinen Oxidsuspensionen und von metastabilen Übersättigungserscheinungen auf die in früheren Arbeiten gefundenen Abweichungen der Versuchswerte von thermodynamisch berechneten Gleichgewichtswerten. Bestimmung der Wirkungsparameter e₀^Al für die Wirkung von Aluminium auf Sauerstoff bei 1600, 1650 und 1700 °C und Berechnung der Temperaturabhängigkeit der Gleichgewichtskonstanten für die Reaktion zwischen Aluminium und Sauerstoff im flüssigen Eisen. Ermittlung der Wirkung von Mangan und Silicium auf die Gleichgewichtslage der Desoxydationsreaktion mit Aluminium. Aus Abschätzungen der Einschlußgrößen und der Wachstumszeiten durch Diffusion sowie aus elektronenmikroskopischen Untersuchungen der Oxidsuspensionen Folgerungen über in der Schmelze verbleibende Oxidpartikel als Grund für Abweichungen vom berechneten Gleichgewicht. Anhang mit der Berechnung der freien Grenzflächenenergien für die Tonerdeabscheidung unter neutraler Gasatmosphäre sowie unter Kalk-Tonerde-Schlacken.     

Diffusionskoeffizienten des Wasserstoffs in binären Eisenlegierungen zwischen 25 und 300 °C

Ermittlung ?wahrer? Diffusionskoeffizienten des Wasserstoffs in binären Eisenlegierungen mit Chrom, Mangan, Kobalt, Nickel und Schwefel zwischen Raumtemperatur und etwa 300 °C. Darstellung der Diffusionskoeffizienten in Abhängigkeit von Temperatur und Konzentration durch mathematische Funktionen. Angabe einer Temperaturfunktion für den Diffusionskoeffizienten in α-Eisen und Vergleich mit Schrifttumsangaben. Ausführliche Erörterung und Abschätzung der Fehler.     

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.     

Einfluß von Temperatur und Haltedauer beim Spannungsarmglühen auf den Abbau innerer Spannungen und die mechanisch-technologischen Eigenschaften von Stahl 22 NiMoCr 3 7

An einer Bramme aus einer Schmelze des Stahles 22 NiMoCr 3 7 mit rd. 0,2% C, 0,6% Mn, 0,45% Cr, 0,6% Mo und 0,95% Ni Durchführung von Untersuchungen über den Einfluß der Temperatur und der Haltedauer beim Spannungsarmglühen auf die mechanischen Eigenschaften und den Abbau von inneren Spannungen durch Ermittlung der Kennwerte im Zugversuch bei 20 und 350 °C, der Übergangstemperatur im Kerbschlagbiegeversuch für Kerbschlagzähigkeiten von 27 J und 41 J und 50% Anteil an kristallinem Bruchgefüge sowie der Übergangstemperatur im Fallgewichtsversuch (NDT-Temperatur) an bei Temperaturen im Bereich von 450 bis 730 °C jeweils bis zu 100 h geglühten, der Bramme in Querrichtung entnommenen Proben. Härtemessungen in der Wärmeeinflußzone von IIW-Aufschweißproben nach entsprechenden Glühungen. Zeitstand-Zugversuche bei Temperaturen von 450 bis 730 °C mit unterschiedlicher Beanspruchungshöhe und -dauer bis zum Erreichen einer bleibenden Dehnung von wenigstens 0,2%. Erörterung der Ergebnisse mit Folgerungen, besonders für den durch die Verringerung der Härte und die Parameter im Zeitstandversuch mittelbar gekennzeichneten Abbau von inneren Spannungen sowie (hieraus resultierend) für eine vereinfachte Glühbehandlung von Schweißverbindungen.