bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Eigenspannungsverteilung in zylindrischen Körpern. Auswirkung der angewendeten Berechnungsverfahren
Authors: Szieslo U.
Published: December 2004

Die Berechnungen von Eigenspannungen aus den bei der Formänderungsanalyse gemessenen Dehnungsverläufen an zylindrischen Körpern lassen sich für homogene Werkstoffe nach zwei bekannten Berechnungsverfahren durchführen. Diesen beiden Verfahren liegen grundsätzlich unterschiedliche Hypothesen der angenommenen Spannungs‐ bzw. Dehnungsverläufe über den Probenquerschnitten zugrunde. Die Verfahren, abgeleitet für homogene und inhomogene Werkstoffe, erfüllen mit ihren jeweiligen Differentialgleichungen die Gleichgewichtsbedingungen.

Bei den Umfangsspannungen lassen sich erhebliche Differenzen in den errechneten Spannungswerten bei Anwendung der beiden Verfahren an homogenen Werkstoffen nachweisen. Beim Abdrehversuch ergeben sich diese Abweichungen insbesondere am Zylindermantel, wobei sich die Spannungsunterschiede mit zunehmender Wanddicke vergrößern. Dagegen weichen die nach beiden Verfahren bestimmten längs‐ und Radialspannungen nur unwesentlich voneinander.

Viel wichtiger als die Ermittlung der absoluten Eigenspannungszustände in einem Körper ist vielmehr die Kenntnis von der Tendenz des Eigenspannungsverlaufs. Nicht zuletzt auch wegen des geringeren rechnerischen Aufwandes ist die Anwendung des Sachschen Berechnungsverfahrens bei der Eigenspannungsanalyse an homogenen Werkstoffen empfehlenswert.
Rißwachstum bei metallischen Legierungen. Anwendung und Grenzen des Potentialsondenverfahrens
Authors: Krompholz K. , Grosser E. D. , Ewert K.
Published: December 2004

Es wird eine Potentialsondenmethode nach dem Kompensationsprinzip vorgestellt; ihre technischen Merkmale sowie ihr Leistungsvermögen werden diskutiert.

Anhand ausgesuchter Beispiele an metallischen Legierungen für den warmfesten und hitzebeständigen Anwendungsbereich wird ihr Einsatz in Versuchen zum Ermüdungs‐ bzw. 1223 K demonstriert. Bei Raumtemperatur sowie 1173 K wurden die Meßergebnisse durch Vergleichsmessungen mit optischen Mitteln verifiziert.
Kohlenstoffasern – Herstellung, Eigenschaften, Verwendung
Authors: Böder H. , Gölden D. , Rose Ph. , Würmseher H.
Published: December 2004

Kohlenstoffasern sind vor allem als hochwertige Verstärkungskomponente in Verbundwerkstoffen mit Kunstharzen aber auch mit Metallen und Kohlenstoff als Matrix zu betrachten. Es ist vorauszusehen, daß die Phase der Markteinführung in den nächsten Jahren von einer starken Wachstumsphase abgelöst wird. Die zu erwartende Mengen‐ und Preisentwicklung sowie die sich abzeichnenden Hauptanwendungsgebiete werden diskutiert.

Zum Verständnis der Eigenschaften der verschiedenen auf den Markt eingeführten Kohlenstoffasertypen werden deren Struktur und die Beziehungen zu den wichtigsten Fasereigenschaften behandelt. Daraus lassen sich auch die ungewöhnlichen Variationsmöglichkeiten ableiten — von den hochanisotropen HF‐ und HM‐Fasern bis zu den isotropen Fasern.

Die Faserherstellung und die verwendeten Rohstoffe werden beschrieben. Hierbei wird auf die Verfahrensschritte und auf die beim thermischen Abbau ablaufenden Vorgänge am Beispiel der PAN‐ Faser näher eingegangen. Die Weiterentwicklung der Herstellungs‐technologie als auch der Rohfaserqualität läßt für die Zukunft noch eine fühlbare Steigerung des bereits heute hohen Eigenschaftsniveaus erwarten.
Einfluß des Richtens auf das mechanische Verhalten von Federlegierungen
Authors: Pfeiffer Irmtraud , Weber Hartwin
Published: December 2004

Das Richten kaltverformter Federlegierungen in Draht‐ und Bandform führt zu einer Beeinträchtigung der makroskopischen Dehngrenzen dieser Werkstoffe bzw. des Hystereseverhaltens von Blattfedern. Durch Untersuchungen im REM und TEM wird nachgewiesen, daß beim Richten eine Erholung ausgelöst und während einer anschließenden Aushärtungsbehandlung verstärkt wird. Bei Legierungen mit unterschiedlichem Aushärtungsmechanismus in kaltverformtem und erholtem Zustand kann daraus eine Änderung des Aushärtverhaltens und der Aushärteffektivität resultieren.

Als Ursache eines negativen Einflusses des Richtens auf das Hystereseverhalten wird eine Zunahme der Subkorngröße nach Aushärtung gerichteter Proben festgestellt.

Die Ergebnisse zeigen, daß mit einer Verbesserung der Geometrie durch Richten eine Verschlechterung der Federeigenschaften in Kauf genommen werden muß.
Zur Verwendung von Gußeisen mit Kugelgraphit als Werkstoff für Armaturen
Authors: Gerischer K. , Gräfen H.
Published: December 2004

Seit einiger Zeit werden in zunehmendem Maß Armaturen aus Gußeisen mit Kugelgraphit verwendet. Zwar sind bestimmte Sorten dieser Werkstoffgruppe in DIN 1693 Teil 1 und Teil 2 sowie im AD‐Merkblatt W 3/2 genormt, jedoch gilt nach AD‐Merkblatt A 4 Gußeisen mit Kugelgraphit nicht als zäher Werkstoff. Diese Festlegung kommt praktisch einem Verwendungsverbot von Armaturen aus Gußeisen mit Kugelgraphit für Druckbehälter gleich. In der Arbeit werden nach einer einleitenden Darlegung der Eigenschaften dieser Werkstoffgruppe die Bedingungen erörtert, die aus der Sicht der Abteilung Materialprüfung und Werkstofftechnik eines bedeutenden Chemieunternehmens nötig sind, um Armaturen aus Gußeisen mit Kugelgraphit als Ausrüstungsteile von Druckbehältern einsetzen zu können.
Schwingbruchstrukturen an faserverstärkten Kunststoffen
Authors: Franz Horst E.
Published: December 2004

Es wird über makro‐ und mikrofraktographische Strukturen an reinem Epoxidharz sowie an GFK und CFK nach Schwingbeanspruchung berichtet. In Epoxidharz treten Schwingungsstreifen und Bruchbahnen, ähnlich wie an Metallen auf. Der Abstand der Schwingungsstreifen beträgt 0,70 bis 150 m̈m und nimmt in Bruchfortschrittsrichtung kontinuierlich zu. Die Gewaltbrüche in reinem Harz zeigen neben Wallner‐Linien und Lanzettenstruktur durchwegs Bruchhyperbeln.

Delaminationsbruchflächen von GFK weisen für den faserverstärkten Verbundwerkstoff charakteristische Schwingungsstreifen auf, deren Morphologie sich von den Schwingungsstreifen an reinem Harz unterscheidet.

Damit ist es erstmals gelungen, an faserverstärkten Verbundwerkstoffen mit einem Fasergehalt von 70 Vol.% Schwingungsstreifen zu finden.

Letztere sind am Ort der Fasern besonders ausgeprägt und dürften nur bei genügend hoher, örtlicher Spannungsintensität entstehen. Des weiteren könnten die Beträge der örtlichen Schäl‐ und Schubspannungskomponenten, aus denen sich die bruchwirksame Spannung zusammensetzt, für die Bildung von Schwingungsstreifen mitverantwortlich sein.

Die Ausbildung der Schwingungsstreifen läßt auf die bruchwirksame, örtliche Spannungsverteilung und den örtlichen Rißfortschritt im faserverstärkten Kunststoff schließen.

Die Gewaltbruchflächen von GFK und CFK weisen Bruchhyperbeln auf. Damit ist ein weiteres Unterscheidungsmerkmal zu den Schwingbruchflächen gegeben.
Mechanical Properties of Silicon Nitride
Authors: Knoch H. , Heinrich J.
Published: December 2004

The room temperature mechanical properties of reaction bonded and hot‐pressed silicon nitride are reviewed with respect to the microstructure of the material. It is shown that the strength of these compounds is predominantly controlled by microstructural features. These are the volume fraction of porosity and the pore size distribution for reaction bonded Si3N4, and the volume fraction of elongated transformed β grains and their grain size for hot‐pressed Si3N4.
Theoretisch‐numerische Beanspruchungsanalyse und Versagensbeurteilung von Druckbehältern
Authors: Siegele D. , Sommer E. , v. Meysenbug C.‐M.
Published: December 2004

Zur Ergänzung eines umfangreichen Forschungsprogramms, dessen Ziel war, sicherheitstechnisch das Berstverhalten von Modellbehältern mit Stutzen in Abhängigkeit von deren Dimensionierung und der Zähigkeit der benutzten Werkstoffe auszuwerten, wurden die unter Innendruck auftretenden lokalen Beanspruchungen im Stutzenbereich mit Hilfe der Methode der Finiten Elemente analysiert. Hierbei wurde das Verhältnis der Wanddicken von Klöpperboden und Stutzen variiert. Durch Anwendung verschiedener Versagenshypothesen konnte der experimentell ermittelte Verlauf des Berstdrucks über der Temperatur in der Tendenz bestätigt werden.
Anwendung von Methoden der Bruchmechanik zur Lebensdauerverbesserung von Umformwerkzeugen
Authors: Wüthrich C. , Schröder G.
Published: December 2004

Die Lebensdauer von Werkzeugen in der Umformtechnik wird in vielen Fällen durch die Entstehung von Rissen begrenzt, die in Gebieten mit hohen Spannungen wie Kerben auftreten. Zur Bestimmung der Lebensdauer wurden an gekerbten Proben aus dem Warmarbeitsstahl X 40CrMo V 51 bei 500°C Rißeinleitung und Rißfortschritt untersucht. Es zeigt sich, daß die Lebensdauer einerseits von der Wärmebehandlung des Gesenkwerkstoffes, andererseits von der Haltezeit beim Umformen abhängt. Die Haltezeiten sollten so kurz wie möglich sein, um schnelles Kriechrißwachstum zu vermeiden.
Hochtemperatur‐Ermüdung der aushärtbaren Legierung AlCuMnZr (2219) – eine Gefügeanalyse
Authors: Kraft H. , von Heimendahl M. , Singer R.
Published: December 2004

Die warmfeste Legierung AlCuMnZr (voll ausgehärtet) wird gleichzeitig einer Dauerschwingbelastung sowie einer Temperaturerhöhung (300 °C) unterworfen. Diese Beanspruchungskombination (Hochtemperatur‐Ermüdung) tritt in der Praxis vielfach auf, u.a. in Zylinder‐köpfen. Der Werkstoff wird anschließend mechanisch (Härtemessungen) sowie licht‐ und elektronenmikroskopisch untersucht. Die Mikroskopie erhellt die ausgeprägte Inhomogenität des Verformungsgefüges, das aus schmalen bänderförmigen Bereichen besteht, in denen die Phasentransformation Θ′ → Θ stattgefunden hat. Diese Bänder umschließen das Θ′‐gehärtete Grundgefüge. In letzterem hat die Ermüdung das Teilchenwachstum im Vergleich zu einer Auslagerung ohne Belastung etwas beschleunigt. Die Ergebnisse werden im Lichte der vorhandenen Literatur und Theorien diskutiert.
Verschleiß von Maschinen und Werkzeugen beim Verarbeiten von verstärkten und gefüllten Kunststoffen
Authors: Braun Dietrich , Volz Peter
Published: December 2004

Mit der Einführung gefüllter und verstärkter Kunststoffe haben die Verschleißprobleme bei der Verarbeitung zunehmend an Bedeutung gewonnen. Die durch Verschleiß verursachten Verluste in der Kunststoffindustrie werden in der Bundesrepublik Deutschland derzeit auf 500 Mill. DM pro Jahr geschätzt. Zur systematischen Untersuchung und zur Analyse der Verschleißerscheinungen wurden Modellprüfverfahren entwickelt. In enger Zusammenarbeit mit der Industrie konnten bereits beachtliche Erfolge bei der Minimierung der Verschleißschäden erzielt werden.
Rißbildung in Elementarglasfasern durch Einwirkung korrosiver Medien und erhöhter Temperatur
Authors: Ehrenstein G. W. , Spaude R.
Published: December 2004

Spezifische Wechselwirkungen zwischen korrosiven Umgebungsmedien (dest. Wasser, Salz‐ und Schwefelsäure) und Elementarglasfasern führen zur Spannungsrißbildung in Glasfasern. Durch Ansätzen von Glasfasern bilden sich in der Oberflächenschicht sowohl axiale als auch spiralförmige Risse aus. Die Art der Rißbildung ist abhängig vom Elementarfaserdurchmesser, der Ätzzeit und den verwendeten korrosiven Medien. Der durch die Rißbildung hervorgerufene Festigkeitsabfall der Glasfasern ist erheblich.

Mit zunehmender Einwirkung korrosiver Medien zerfällt schließlich die Glasfaser.

Ein Grund für die Rißbildung sind Eigenspannungen in Elementarglasfasern. Es ist deshalb wichtig, Eigenspannungen in den Fasern zu ermitteln, mindestens aber abschätzen zu können. Gezielte Ätzverfahren bewirkten definierbare Rißstrukturen in Fasern. Sie sollen in Verbindung mit Festigkeitsprüfungen Aufschluß über Art und Größe von Eigenspannungen in Elementarglasfasern geben.
Werkstoffmechanische Beziehungen für die inelastische Festigkeitsanalyse am Beispiel des austenitischen Werkstoffs X 6 CrNi 18 11 (DIN 1.4948)
Authors: Stärk E. , Gomm W. , Grosser E. D. , Breitling H.
Published: December 2004

Zum Festigkeitsnachweis von im Hochtemperaturbereich betriebenen Komponenten werden für hochbeanspruchte Konstruktionsbereiche inelastische Spannungs‐Dehnungsanalysen auf der Grundlage quantitativer Beschreibungen des Werkstoffverhaltens benötigt.

Anhand einer realen Meßdatengesamtheit aus Zug‐ und Kriechversuchen werden für eine repräsentative Halbzeugform des Stahles X 6 CrNi 18 11 die mittleren Spannungs‐Dehnungs‐Beziehungen für das zeitunabhängige und zeitabhängige Materialverhalten abgeleitet. Bei Temperaturen von 20°C und 550°C werden die Meßdaten einer typischen Materiallieferung den abgeleiteten mittleren werkstoffmechanischen Beziehungen vergleichend gegenübergestellt. Das Ergebnis wird diskutiert und mit Literaturwerten für den artgleichen amerikanischen Stahl AISI 304 ss sowie den entsprechenden japanischen Stahl SUS 304 verglichen.
Charakterisierung der Haftung eines Schichtverbundes aus Edelmetall – Aufbrennlegierung und Dentalkeramik
Authors: Groll W. , Kleinlein F. W. , Blum W.
Published: December 2004

Aus zwei Edelmetall‐Aufbrennlegierungen und zwei keramischen Massen der Dentaltechnik wurden Metall‐Keramik‐Schichtverbundproben hergestellt, wobei bei einem Teil der Proben zusätzlich eine goldreiche Schicht zwischen die Verbundpartner eingebracht wurde. Die mikroskopische Untersuchung zeigte, daß sich metallseitig an der Grenzfläche unedle Legierungsbestandteile angereichert hatten und keramikseitig eine flächenhafte Zone erhöhter Porosität (etwa 5–15%) gebildet wurde. Die in der Grenzfläche mit einem Spitzkerb versehenen Proben wurden im Vierpunktbiegeversuch bei Raumtemperatur kontrolliert gebrochen. Der Riß verlief zumindest teilweise in der grenzflächennahen, porösen Zone der Keramik, so daß der mittlere Rißwiderstand R̄ der Grenzfläche bestimmt werden konnte. Für Proben ohne goldreiche Zwischenschicht lag R̄ zwischen 3 und 12 J/m2und damit in der Regel niedriger als in der Keramik (etwa 12 J/m2). Die relativ große Streuung wird vorwiegend auf herstellungsbedingte innere Spannungen zurückgeführt. Für die hohen R̄‐Werte der Proben mit goldreicher Zwischenschicht (bis 36 J/m2) wird die gute Verzahnung zwischen Metall und Keramik als ursächlich angesehen.
Verschleißverhalten von Innenbüchsenwerkstoffen für das Strangpressen von Nichteisenmetallegierungen
Authors: Kiefer J. , Schindler A.
Published: December 2004

Anforderungen an die Innenbüchsenwerkstoffe für das Strangpressen von Aluminiumlegierungen, Reinkupfer, Messing, Kupfer‐Nickellegierungen und Reinnickel; Kriterien für die Stahlauswahl. Verschleißverhalten in Abhängigkeit von Werkstoffpaarung und Beanspruchungstemperatur; Warmfestigkeit von martensitischen Warmarbeitsstählen und hochwarmfesten Austeniten.
Korrosion von grauem Gußeisen in konzentrierter Schwefelsäure
Authors: von Plessen H. , Vogt H.
Published: December 2004

Die Beständigkeit von grauem Gußeisen in siedender konzentrierter Schwefelsäure findet im Pauling‐Verfahren zur Regeneration von Abfallschwefelsäure technische Anwendung. Das Korrosionsverhalten des Gußeisens in der siedenden Säure ist abhängig vom Korrosionspotential. Bei hohem Korrosionspotential tritt Passivität des Materials ein.

In einer Untersuchung konnte der Einfluß der Legierungsbestandteile Si, Cu und Sn auf die Korrosionsbeständigkeit von Grauguß geklärt werden:

Gußeisen, das mehr als 1,4–1,5% Si enthält, zeigt im aktiven Zustand in 97%iger siedender Schwefelsäure ein Korrosionsmaximum. Demgegenüber weist Si‐armer, legierter Grauguß im aktiven Zustand für den ganzen Konzentrationsbereich von 93–98% H2SO4 besseres Korrosionsverhalten auf.

Im passiven Zustand des legierten Gußeisens steigt die Korrosionsbeständigkeit mit abnehmendem Si‐Gehalt des Materials und zunehmender H2SO4‐Konzentration an.
Charakterisierung von Aluminiumoxidschichten
Authors: Franz H. E.
Published: December 2004

Das Verkleben von Aluminiumblechen ist im Flugzeugbau ein wichtiges Fertigungsverfahren. Um Klebeverbindungen ausreichender Festigkeit und Langzeitbeständigkeit herzustellen, muß bei der Vorbehandlung der Bleche auf der Blechoberfläche eine Aluminiumoxidschicht erzeugt werden, die bestimmte Eigenschaften aufweist.

In der vorliegenden Arbeit werden die nach dem heutigen Erkenntnisstand notwendigen und hinreichenden Eigenschaften von Aluminiumoxidschichten aufgezeigt und die zur Überprüfung dieser Eigenschaften erarbeitete Analytik vorgestellt.

Al2O3‐Schichten, die durch Pickling‐Beizen, Chromsäure‐ und Phosphorsäureanodisieren erzeugt werden, können durch die

Chemische Zusammensetzung (Verunreinigung)

Schichtdicke

Struktur

Morphologie

hinreichend charakterisiert werden. Zur Ermittlung dieser Eigenschaften werden folgende Methoden der physikalischen Analytik eingesetzt:

Oberflächenanalyse (AES, ESCA, SIMS) in Verbindung mit Ionenätzen zur Erstellung von Tiefenprofilen.

Elektronenbeugung in Reflexion und Durchstrahlung sowie Röntgenbeugung.

Hochauflösungsrasterelektronenmikroskopie (Auflösung ∼ 30 Å)

Transmissionselektronenmikroskopie.

Des weiteren werden die, unseres Erachtens für die Praxis notwendigen und hinreichenden. Untersuchungsmethoden für die Überprüfung der ordnungsgemäßen Vorbehandlung von Aluminiumblechen für das anschließende Verkleben angegeben.
Einfluß der Mahlbedingungen und der Qualität der Ausgangsprodukte auf die Eigenschaften von Al‐C‐Strangpreßprodukten
Authors: Oppenheim H. , Jangg G.
Published: December 2004

Dispersionsgehärtetes Aluminium wurde durch Reaktionsmahlen von Aluminium mit Flammruß, Wärmebehandeln des Granulats und Kompaktieren durch Strangpressen hergestellt. Mechanische Eigenschaften wie Zugfestigkeit, Bruchdehnung, Härte und Kerbschlagzähigkeit wurden gemessen. Der Einfluß der Mahlparameter wie Mahldauer, Umdrehungsgeschwindigkeit des Schlagarms und Gewichtsverhältnis von Mahlgut zu Mahlkugeln auf die mechanischen Eigenschaften der Strangpreßprodukte wurde untersucht. Weiters von Bedeutung erwies sich der Sauerstoffgehalt des Al‐Pulvers, die Rußsorte und der Zusatz von Mahlhilfsmittel wie Öl oder Wasser.
Prüfung des plastischen Verhaltens metallischer Werkstoffe in Torsionsversuchen
Authors: Pöhlandt K. , Tekkaya A. E. , Lach E.
Published: December 2004

Der Torsionsversuch an Rundstäben (massives Probenmaterial) und der neuartige ebene Torsionsversuch an dünnen Blechen werden beschrieben und im Hinblick auf Gemeinsamkeiten und Unterschiede diskutiert.

Beim Torsionsversuch an Rundstäben werden aus den Meßdaten herkömmlicherweise Schubspannung und Schiebung für die Außenfaser (Mantelfläche) der Probe berechnet. Dies ist aber physikalisch nicht sinnvoll, da die Außenfaser ein Ort gestörten Zustandes (Grenzschicht) ist. Deshalb wird die Versuchsauswertung für einen „kritischen Radialabstand”︁ empfohlen, für den die Schubspannung möglichst wenig abhängt von den Eigenschaften einer geschätzten Näherungslösung für die Fließkurve. Es wird gezeigt, daß für diesen Radialabstand Schiebung und Schubspannung auch nahezu unabhängig sind von durch die Probengestalt bedingten Kerbeinflüssen.

Für den ebenen Torsionsversuch an dünnen Blechen wird ein „kritischer Radialabstand”︁ definiert durch die Forderung, daß die Schiebung möglichst wenig abhängt von den Eigenschaften einer geschätzten Näherungslösung für die Fließkurve.

Die Versuchsauswertung für den „kritischen Radialabstand”︁ führt bei beiden Versuchen zu einem scheinbaren Informationsverlust; sie liefert jedoch zuverlässigere Ergebnisse als die herkömmliche Vorgehensweise.
Microstructural effects on properties and new processing techniques of Silicon Nitride. Part II: New processing techniques of silicon nitride
Authors: Ziegler G.
Published: December 2004

In part I of this paper the relationship between microstructure and various mechanical, thermal and thermo‐mechanical properties of hot‐pressed and reaction‐bonded silicon nitride, such as fracture strength, thermal diffusivity and thermal shock resistance, was discussed. On the basis of this correlation today's limits of silicon nitride regarding a broader application and the possibilities for optimizing this material group were outlined. This discussion demonstrates the necessity of further improving some important properties and of developing new processing techniques. In part II the development lines of these new techniques for silicon nitride processing are discussed and a survey is given of recent progresses in the use of those techniques. As an example of a new processing technique, results of hot‐isostatic pressing of reaction‐bonded silicon nitride are presented in more detail.
Einsatz von Faserverbundwerkstoffen in Funkenstrecken
Authors: Geibig K. F. , Schwab A. , Stöckel D.
Published: December 2004

In Anlagen der Nachrichtentechnik und Elektronik treten Überspannungen auf, die zur Vermeidung von Personen‐ und Sachschäden auf ungefährliche Werte begrenzt werden müssen. Bauelemente zur Spannungsbegrenzung sind Edelgasüberspannungsableiter, die in der Regel mit radioaktiven Materialien präpariert sind. Durch den Einsatz von Faserverbundwerkstoffen für die Elektroden kann gegebenenfalls auf die radioaktive Präparierung verzichtet werden. Es wird über die Herstellung von Faserverbundwerkstoffen und deren Einsatz in Edelgasüberspannungsableitern berichtet. Bei dynamischer Beanspruchung können die Ansprechspannungen wirkungsvoll gesenkt werden. Um das Verhalten bei statischer Beanspruchung zu verbessern, muß der Werkstoffaufbau modifiziert werden.
Werkstoffkundliche Basis für die Konstruktion mit Ingenieurkeramik
Authors: Willmann G. , Schumacher J. F.
Published: December 2004

Unter den technischen keramischen Werkstoffen zeichnet sich eine Gruppe hochwertiger Materialien aus, für die die Bezeichnung „Ingenieurkeramik”︁ geprägt worden ist. Dieser neue Begriff wird definiert. Eigenschaften und mögliche Anwendungen im Maschinen‐ und Apparatebau werden vorgestellt. An Hand üblicher, relevanter Begriffe aus der Werkstoffkunde werden die Unterschiede zwischen metallischen Werkstoffen und Ingenieurkeramik und die daraus resultierende andere Vorgehensweise beim konstruktiven Entwurf diskutiert.
Trends in the development of the application of CO2‐Lasers in materials technology
Authors: Mordike B. L.
Published: December 2004

The applications of CO2‐lasers in Materials Technology are presented Examples in the areas of laser cutting, laser welding, surface heat treatment with and without melting and alloying are discussed.
Einfluß der Versuchsparameter auf die Abschreckgeschwindigkeiten beim Laseroberflächenumschmelzen am Beispiel ledeburitischer Stähle
Authors: Bergmann H. W. , Barton G. , Betz J.
Published: December 2004

Beim Umschmelzen der Oberfläche ledeburitischer Stähle erstarren diese Stähle in dendritischer Form. Aus dem sekundären Dendritenarmabstand läßt sich die Abschreckgeschwindigkeit ermitteln. Dies bietet die Möglichkeit den Einfluß der Versuchsparameter auf die Abschreckgeschwindigkeit nach dem Umschmelzen zu untersuchen. Im allgemeinen beobachtet man ein eutektisches oder monolitisches Erstarren der Restschmelze in Form von Chromkarbid bzw. Chromkarbid und Eisen. Das so entstandene Karbidnetz und die durch das Karbidnetz aufgetretene Kornfeinung verändern die Härte der umgeschmolzenen Oberfläche. Damit kann über die unterschiedliche Abschreckgeschwindigkeit die Härte nach dem Umschmelzen und einer gegebenenfalls durchzuführenden Wärmebehandlung bereits durch die Versuchsparameter festgelegt werden.
Fortgeschrittene Technik der Warmumformsimulation
Authors: Kaspar R. , Streißelberger A. , Peichl L. , Pawelski O.
Published: December 2004

Die Simulation moderner Warmumformverfahren erfolgt im Flachstauchversuch an einem rechnergesteuerten Warmumformsimulator (WUMSI). Die Vorteile der Methode und die Verbesserungen im Versuchsaufbau und ‐ablauf, die kürzlich durchgeführt wurden, werden beschrieben.
Weight functions and Stress Intensity Magnification factors for elliptical and semi‐elliptical cracks under variable normal stress – part I
Authors: Grueter L. , Huget W. , Kylla H.
Published: December 2004

Surface cracks under peak stresses are investigated. The calculational procedure is based on the general form of the weight function for an elliptical crack embedded in an infinite solid. Two points on the contour of the ellipse are investigated. The superposition method is used for transfer from the embedded crack to surface crack configurations. Weight functions for both points have been found with the crack aspect ratio a/c as parameter. For the point at the end of the minor axis all weight functions are describable by one equation only (Heuman's lambda function). For various a/c ratios of the surface crack under different stress distributions the stress intensity magnification factors are given.
Darstellung und Bewertung von Modellen für die Ausbreitung kurzer Risse bei Schwingbeanspruchungen
Authors: Nowack H. , Foth J. , Heuler P. , Seeger T.
Published: December 2004

In der vorliegenden Arbeit werden neuere im Schrifttum mitgeteilte Methoden (Verfahren nachT. H. Topperu.Mitarbeiterund nachK. J. MillerundMitarbeiter) zur Beschreibung des Ausbreitungsverhaltens kleiner Risse an Kerben betrachtet und in der Weise aufbereitet, daß sie unmittelbar in der Praxis anwendbar sind. Es erfolgt eine ausführliche Darstellung der Grundlagen und des Anwendungsbereichs der Methoden, ferner ein Vergleich mit konventionellen Lösungsansätzen auf der Grundlage der linear‐elastischen Bruchmechanik (LEFM).

Anschließend werden die derzeit noch bestehenden Beschränkungen in den physikalischen Grundlagen der betrachteten Methoden angegeben. Es werden Weiterentwicklungsschwerpunkte im Hinblick auf die allgemeine Anwendung der Methoden auf Betriebsfestigkeitsprobleme aufgezeigt.
Die Zähigkeit metallischer Diffusionsschutzschichten auf Nickellegierungen und ihre Kennzeichnung
Authors: Schmidt W. , Lehnert G.
Published: December 2004

Diffusionsschutzschichten gegen Heißgaskorrosion sind vielfach bei niedrigen Temperaturen spröde und werden erst bei höheren Temperaturen zäh. Für das Betriebsverhalten beschichteter Turbinenschaufeln z. B. ist die Kenntnis der Übergangstemperatur vom spröden zum zähen Verhalten von Bedeutung, wobei die Eigenschaften der Schutzschicht vom jeweiligen Trägerwerkstoff beeinflußt werden. ‐ Es wird nun ein Prüfverfahren vorgestellt, mit dem an beschichteten Proben unter mechanischer Beanspruchung das Auftreten erster Anrisse in der Schutzschicht durch Schallemissionsmessungen nachgewiesen und gleichzeitig durch die Aufnahme eines Spannung‐Dehnung‐Schaubildes die relative Lage der Anrißspannung der Schutzschicht und der 0,2 Grenze des Trägerwerkstoffes erfaßt werden. Aus den durchgeführten Versuchen ließen sich Angaben über die Zähigkeit in Abhängigkeit von der Temperatur und anderen Einflußgrößen wie Schichtdicke, Dehngeschwindigkeit und thermischer Vorgeschichte ableiten. Auf diese Weise konnten für drei verschiedene Schutzschichten, dei mit zwei hochwarmfesten Nickellegierungen kombiniert waren, Spröde Zäh‐Übergangstemperaturen bestimmt werden. Weiterhin ergaben sich bis zur höchsten Prüftemperatur von 850°C Spannungs‐ und Dehnungsgrenzen, unterhalb derer die untersuchten Schutzschichten auf den Trägerwerkstoffen rißfrei bleiben.
Results from investigations with an Instrumented Impact Machine on a molybdenum base alloy, nickel base alloys, and incoloy 800
Authors: Krompholz K. , Tipping P. , Ullrich G.
Published: December 2004

Experiments were performed on the molybdenum base alloy TZM, the nickel base alloys Nimocast 713 LC, Inconel 625, Nimonic 86, Hastelloy S, and the iron base alloy Incoloy 800 with an instrumented impact machine. The results are discussed in terms of absorbed impact energies and dynamic fracture toughness.

In all cases the agreement between the energy determined by the dial reading and the energy determined by the integration of the load vs. load point displacement diagram was excellent.

A procedure for the determination of the dynamic fracture toughness for load vs. load point displacement diagrams exhibiting high oscillations using an averaged curve is proposed. Using this procedure a pronounced influence of the experiments with tup and chisel (5.0 m/s and 0.1 m/s respectively) on the dynamic fracture toughness is not detectable. Using half the drop height, i.e. halving the total energy, lowers the dynamic fracture toughness values for these types of alloys. Low absorbed impact energies are often combined with high fracture toughness values. In these cases there is no or only a small reserve in deformation and/or stable crack growth.
Berührungslose Prüfung von Kunststoffen mittels photothermischer Wärmewellenanalyse
Authors: Eyerer P. , Busse G.
Published: December 2004

Nach einer Einführung in die Grundlagen von Wärmewellen werden die photoakustischen Meßmethoden (Gaszelle, Piezokeramik) den photothermischen Meßmöglichkeiten (Frontseiten‐ und Rückseitenmethode) erläuternd gegenübergestellt. Kunststoffbezogene Problemstellungen wurden bisher nahezu ausschließlich mit photoakustischen Methoden bearbeitet. Die Vorteile der photothermischen Messungen – berührungslose und zerstörungsfreie Prüfung – konnten bisher an Metallen verdeutlicht werden. Der experimentelle Teil dieser Arbeit zeigt in ersten Schritten auf, daß auch bei Kunststoffen folgende Problemstellungen mit der Methode der photothermischen Wärmewellenanalyse bearbeitet werden können.

Dickenmessung dünner Schichten; äußere und innere Fehlstellen; Haftungsfehler bei Verklebungen oder Beschichtungen; Vernetzungsreaktionen; Glasfaseranteil; Glasfaser‐ und Molekülorientierungen; Alterungsvorgänge.

Die bisherigen Ergebnisse lassen sich in die zerstörungsfreie Qualitätssicherung dünner Schichten und Folien übertragen. Die zerstörungsfreie Prüfung von dickwandigen Bauteilen bedarf einer methodischen Weiterentwicklung.
Prüfmethoden zur Ermittlung des Verhaltens von Polyolefinen bei der Einwirkung von Chemikalien
Authors: Kempe B.
Published: December 2004

Zwei Prüfmethoden zur Ermittlung des Verhaltens von thermoplastischen Kunststoffen bei der Einwirkung von Chemikalien werden gegenübergestellt. Dies sind der Immersionsversuch und der Zeit‐stand‐Innendruckversuch an Rohrproben mit Mediumfüllung. Beim Immersionsversuch wird die Veränderung der mechanischen Eigenschaften von Zugproben nach der Lagerung im Medium gemessen. Die Ergebnisse sind nur auf mechanisch nicht belastete Bauteile anzu‐wenden.

Dagegen wird beim Zeitstand‐Innendruckversuch mit mediumgefüllten Rohren der kombinierte Einfluß von Medium und Spannungen gleichzeitig erfaßt. Durch Vergleich mit der Zeitstandfestigkeit bei Wassereinwirkung erhält man den Resistenzfaktor, der den Einfluß des Mediums quantifiziert.

Die Durchführung und Auswertung von Immersionsversuchen werden an Beispielen gezeigt. Eine Prüfeinrichtung für die Durchführung von Zeitstand‐Innendruckversuchen an Rohrproben mit Mediumfüllung wird beschrieben sowie eine große Anzahl von Resistenz‐faktoren mitgeteilt und deren Anwendung an zwei Rechenbeispielen erläutert.
Anwendung der metallographischen Gefügeabdrucktechnik bei Werkstoffuntersuchungen und Schadensanalyse
Authors: Dieser Karin
Published: December 2004

Für die Beurteilung technischer Anlagen hinsichtlich ihrer Sicherheit und Verwendbarkeit werden oft Aussagen über den Gefügezustand der Bauteile verlangt, ohne daß eine Probenahme zur metallographischen Untersuchung möglich ist. In solchen Fällen hat sich eine zerstörungsfreie mikroskopische Untersuchung vor Ort mittels Gefügeabdrücken als nützlich und unentbehrlich erwiesen. Über die Aussagefähigkeit dieses Prüfverfahrens kommt es in der betrieblichen Praxis nach wie vor zu Diskussionen. In vorliegender Arbeit wird über Durchführung und Auswertung dieser Sonderform metallographischer Untersuchungen berichtet und die Anwendbarkeit an Beispielen aufgezeigt.
Beitrag zum Einfluß von Druckwasserstoff auf die mechanischen Eigenschaften von Stählen
Authors: Büchsenschütz R.
Published: December 2004

Eine Methode zur Durchführung von Zugversuchen an Hohlproben aus Stählen für den Einsatz mit Wasserstoff wird beschrieben. Die Ergebnisse der unter konstanten Dehngeschwindigkeiten durchge‐führten Zugversuche zeigten besonders für die Brucheinschnürung Z deutliche und in Abhängigkeit von der Dehngeschwindigkeit konstante Unterschiede zwischen Stickstoff und Wasserstoff als Füllgas der Hohlproben. Ein aus den Wertepaaren der Brucheinschnürung unter Stickstoff bzw. Wasserstoff gebildeter sogen. “Versprödungs‐index” I ist daher unabhängig von der Dehngeschwindigkeit eine Konstante für jeden einzelnen Stahl. Dieser Versprödungsindex wurde für verschiedene Vergütungsstähle deutscher und französischer Herkunft bestimmt. Es zeigte sich eine charakteristische Abhängigkeit zwischen Versprödungsindex, Mikrogefüge gemäß Wärmebehandlung und Zugfestigkeit, wodurch eine rangmäßige Zuordnung der Stähle hinsichtlich ihrer Versprödungsneigung möglich ist.
Beständigkeit verschiedener Stähle und Nickelbasiswerkstoffe unter dem Einfluß aufnitrierend wirkender Gase in der Ammoniak‐Synthese
Authors: Marsch H. D. , Hitzschke Rolf‐Peter , Hartwigsen H.‐P.
Published: December 2004

Beschrieben werden Versuchsergebnisse einer 5jährigen praktischen Erprobung an warmfesten, druckwasserstoffbeständigen und austenitischen Stählen sowie Nickelbasiswerkstoffen unter den aufnitrierend wirkenden Betriebsbedingungen einer Ammoniak‐Synthese oberhalb etwa 400°C.

Ermittelt wurden Nitriergeschwindigkeiten und ‐tiefen unter Temperatur‐ und Spannungseinflüssen sowie die Veränderungen der mechanischen Eigenschaften durch Nitrierung.

Aufgrund der Versuchsergebnisse und gleichartiger Kenntnisse werden Empfehlungen und Grenzbedingungen zur Werkstoffauswahl gegeben.

Das bessere Verhalten austenitischer Werkstoffe, insbesondere mit steigenden Nickelgehalten, konnte bestätigt werden.

Es wird versucht, eine Deutung der Verschlechterung der Druckwasserstoffbeständigkeit unter dem Einfluß der Aufnitrierung zu geben.
Investigations into the influence of the tup velocity and the heat treatment on the Dynamic Fracture Toughness of inconel 625
Authors: Krompholz K. , Tipping P. , Ullrich G.
Published: December 2004

Experiments were performed with an instrumented impact machine using different drop heights, on the nickel base alloy Inconel 625 in the as‐received state and after heat treatment for about 3.6 Ms (1000 h) at 923 K (650°C).

The absorbed impact energy can be obtained either by the direct dial reading, by the integration of the load versus load point displacement diagram or by the integration of the load versus time diagram, knowing the initial impact velocity v0 of the tup. In all cases the agreement was excellent.

It is shown that.

the dynamic fracture toughness is dependent on the tup velocity v0 and, as a consequence, on the total energy of the hammer at the different drop heights.

defining a dynamic stress σ from the velocity dependence of the fracture toughness, the stress σ is higher for the embrittled material – a tendency verified by tensile tests.

the dynamic fracture toughness can be correlated with the absorbed impact energy up to the load maximum for the heat treated material while the as‐received material exhibits no such dependence.

The change in the tup velocity during the impact process is only small for this type of material.
Prüfung der Haftfestigkeit metallischer Überzüge mit dem Ultraschallkoppelschwinger
Authors: Stallmann K. , Hirth F. W. , Speckhardt H.
Published: December 2004

Die Prüfung der Haftfestigkeit metallischer Überzüge auf z. B. metallischen Grundwerkstoffen spielt eine wichtige Rolle im Hinblick auf die Funktionalität der beschichteten Bauteile im Betrieb. Ihre Bestimmung ist nicht in einfacher Weise möglich, wenn es gilt, Zahlenwerte zu erhalten. Nachfolgend werden zwei Verfahren vorgestellt, von denen das eine, nämlich der ring‐shear‐test, schon seit längerer Zeit bekannt ist, das andere jedoch, die Untersuchung mit dem Ultraschallkoppelschwinger, neu entwickelt wurde. Die Heranziehung des ring‐shear‐testes dient in der vorliegenden Arbeit dem Vergleich, wobei hier bekanntlich Zahlenwerte mit der Dimension einer Spannung erhalten werden, während der Versuch mit dem Ultraschallkoppelschwinger Beständigkeitszeiten als Entscheidungskriterium liefert.

Gleichzeitig ließ sich mit beiden Methoden der Einfluß der Vorbehandlung auf die Haftfestigkeit eindeutig nachweisen.
Statistischer Größeneinfluß bei zufallsartiger Schwingbeanspruchung
Authors: Schweiger G. , Heckel K.
Published: December 2004

Es wurde der Einfluß der Bauteilgröße auf das Anrißlebensdauerverhalten bei zufallsartiger Schwingbeanspruchung an gekerbten Prüfkörpern aus der Al‐Legierung AlZnMgCu 1,5 (7075T7351) untersucht. Durch geeignete Prüfkörperwahl gelang eine Trennung des statistischen (Fehlstellenmodell) und des spannungsmechanischen (Stützwirkungsmodell) Effekts und damit der Nachweis des rein statistischen Einflusses der Baugröße. Darüber hinaus wurde gezeigt, daß das auf dem Fehlstellenmodell beruhende Rechenverfahren auch bei Änderung der Stützwirkung im Bauteil seine Gültigkeit bewahrt. Der Begriff der Fehlstelle konnte durch eine konkrete mikrostrukturelle Werkstoffinhomogenität ersetzt werden. Diese zufällig im Material verteilten Fehler werden als Ursache für die Lebensdauerstreuung angesehen. In diesem Zusammenhang konnte für eine auf einem stationären Gaußprozeß beruhende Lastfolge geklärt werden, daß die Lebensdauerstreuung nicht von der Lastspielreihenfolge abhängt, wenn das Beanspruchungskollektiv und der zeitliche Charakter des Lastablaufs erhalten bleiben.
Theoretische Grundlagen für die Anwendung der Bruchmechanik auf Faserverbundwerkstoffe
Authors: Löbel G. , Zeilinger H. , Deska R.
Published: December 2004

Diese Arbeit gibt einen Überblick über die theoretischen Probleme, die sich bei der Anwendung bruchmechanischer Konzepte auf faserverstärkte Verbundwerkstoffe ergeben.

Eine Einteilung der existierenden Modelle in macro‐ und micro‐mechanische wird vorgeschlagen, die Herleitung der wichtigsten Gleichungen skizziert und graphische Illustrationen zu den resultierenden Formeln werden gezeigt.
Der Einfluß der Feuchteaufnahme auf die mechanischen Eigenschaften von Phenoplasten
Authors: Barth Th.
Published: December 2004

Voraussetzung für den Einsatz duroplastischer Formstoffe in erhöhter Umgebungsfeuchte ist die Kenntnis der durch die Feuchteaufnahme bewirkten Änderung der mechanischen Werkstoffeigenschaften. Ausgehend von in ihrer Zusammensetzung variierten Mehrstoffsystemen auf der Basis Phenolharz/Holzmehl/Gesteinsmehl wird die formstoff‐ und feuchtespezifische Wechselwirkung zwischen Feuchteaufnahme, Biege‐E‐Modul, Biegefestigkeit und Randfaserdehnung beim Bruch aufgezeigt, und nachgewiesen, daß der zu Lagerungsbeginn zu beobachtende Anstieg der Biegefestigkeit ausschließlich auf durch Sorption hervorgerufene Druck‐Eigenspannungen zurückzuführen ist.
Eigenspannungen bei kontinuierlich, uniderektional verstärkten Faserverbundkörpern und Verbundwerkstoffen
Authors: Möck Chr.
Published: December 2004

Mit Hilfe experimenteller und numerischer, sowie zeichnerischer Verfahren wurden Wege aufgezeigt, die Eigenspannungen bei Verbundkörpern unter Berücksichtigung des nichtlinearen elastoplastischen Material‐Verhaltens zu berechnen bzw. zu konstruieren. Es besteht somit die Möglichkeit, das Verhalten der Verbundkörper vorauszubestimmen, insbesonders die Kennwerte der statischen und der dynamischen Beanspruchungen zu berechnen. Die erzielte gute Überein‐ stimmung von experimentellen und errechneten Werten der Verbundkörper aus Stahl‐ und Aluminiummaterial ist auf Verbundkombinationen mit anderen Materialien übertragbar. Weiterführungen der zeichnerischen Schnittgrößenermittlung könnten die Konstruktion des Spannungs‐Dehnungs‐Diagrammes eines Verbundkörpers zum Ziel haben. Hierbei ist von gleichen Überlegungen wie bei der Bestimmung des inneren Gleichgewichtes auszugehen.
Über die Wechselwirkung von Werkstoff und Umformung und ihre Erfassung in Versuchen
Authors: Pöhlandt K.
Published: December 2004

Es werden Versuche beschrieben und diskutiert, in denen Werkstoffeigenschaften vor dem Umformvorgang, Verfahrensparameter während der Umformung sowie Werkstoff‐ und Werkstückeigenschaften nach der Umformung erfaßt werden können.

Zur Bestimmung von Werkstoffeigenschaften vor der Umformung stehen zahlreiche genormte oder sonstwie vereinheitlichte Prüfverfahren zur Verfügung. Dies ist bei Versuchen während und nach der Umformung nicht in gleichem Maße der Fall. Insbesondere muß nach der Umformung der Einfluß der Geometrie auf die Werkstückeigenschaften berücksichtigt werden, wodurch sich veränderte Bedingun‐gen für Versuche zur Erfassung von Werkstoff‐ und Werkstückeigenschaften ergeben.
Zum Quellverhalten duroplastischer Formstoffe
Authors: Barth Th.
Published: December 2004

Die Feuchteaufnahme eines Formstoffes kann durch die damit verbundene Volumenänderung des Formteils die Funktion einer Baugruppe gefährden. Daher muß die maximal mögliche formstoff‐ und umgebungsfeuchtespezifische Quelldehnung der eingesetzten Formstoffe bekannt sein. Am Beispiel von Ein‐, Zwei‐ und Dreistoffsystemen mit Phenolharz als Matrixwekstoff wird der Einfluß der Harzträger Holzmehl (im Hinblick auf die Feuchteaufnahme „aktiv”︁) und Gesteinsmehl („inaktiv”︁) auf die Quellung untersucht. In diesem Zusammenhang werden Methoden aufgezeigt, die eine Abschätzung der maximal möglichen Quelldehnung nach relativ kurzer Versuchsdauer (etwa 1000 h) ermöglichen.
Fracture energy measurements of Ceramic Thermal Barrier Coatings
Authors: Suga T. , Kvernes I. , Elssner G.
Published: December 2004

The fracture energy of plasma‐sprayed thermal barrier coatings of ZrO2 · MgO, ZrO2 · Y2O3, ZrO2 · CaO · Al2O3, and Al2O3 · TiO2 on metal substrates is obtained for both adhesive and cohesive failure modes of the coatings using notched layer‐bonded bend test specimens. The generalized energy release rate was employed as a measure of the fracture energy. It takes account of the nonlinearity found in the load‐deflection curves of the specimens. The failure of the specimens within the coating or at the interface is accompanied by the formation and linking of secondary cracks in the coating. This causes the non‐linearity in the deformation behaviour and a rate‐dependent failure morphology.
Integration bruchmechanischer Prüfungen in den Zähigkeitsnachweis für Werkstoffe des Apparatebaus
Authors: Prantl G. , Junker M. , Stumpp W.
Published: December 2004

Bruchmechanische Methoden der Zähigkeitsprüfung und die dadurch ermöglichte quantitative Bewertung scharfkantiger Materialfehler haben einen Stand erreicht, der ihre Anwendung im Apparatebau wünschbar macht. Dieser Aufsatz beschreibt einen Vorschlag zum Einbau bruchmechanischer Prüfungen in den Zähigkeitsnachweis, der sich in der Praxis bewährt hat.
ESCA‐Untersuchungen an einer durch PA 6 und PA 6.6 korrodierten CrMoV‐Sonderstahloberfläche
Authors: Braun D. , Brito H. , Röhkel K.
Published: December 2004

Eine Spritzgießschneckenspritze aus CrMo V‐Sonderstahl, die durch die Verarbeitung mit glasfaserverstärktem Polyamid korrodiert war, wurde spektroskopisch untersucht, um die chemischen Veränderungen auf der Stahloberfläche zu bestimmen. Von einem Segment dieser Spitze wurden mit ESCA (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis) Übersichtsspektren und Tiefenprofile angefertigt.

So werden chemische Veränderungen, hervorgerufen durch chemische Reaktionen zwischen der Polyamidschmelze under der Stahloberfläche, bis zu Schichttiefen von 2–4 μm nachgewiesen. Tiefe und Art der Korrosionserscheinungen sind vom Korrosionsmedium (Polyamidschmelze) und der Stahlbeschaffenheit abhänging.

Die Polyamidschmelzekorrosion führt zur Verarmung sowohl von Chrom als auch von Mangan in den obersten Schichten.

Die vorwiegend aus Fe2B (FeB) bestehende, besonders harte Oberflächenschicht wird durch die Verarbeitung der PA‐Schmelze abgetragen. Es kommt zur Kohlenstoffanreicherung auf der Oberfläche durch Ablagerungen organischen Ursprungs aus der Polyamidschmelze.
Untersuchungen zum Pulveraluminieren von niedriglegiertem Stahl (13 CrMo 44)
Authors: Eggeler G. , Theuerkauf Th. , Auer W.
Published: December 2004

Nach dem Pulverpackverfahren werden Diffusionsschutzschichten auf den Stahl 13 CrMo 44 (Werkstoff Nr. 1.7335) aufgebracht. Ihr Aufbau wird durch Aluminiumkonzentration in der Probenoberfläche, Schichtdicke und Oberflächenbeschaffenheit beschrieben. Es wird berichtet, wie diese Kenngrößen von Pulverzusammensetzung, Beschichtungstemperatur und Beschichtungszeit abhängen. In 16wöchigen Auslagerungen pulveraluminierter Proben bei 608 °C unter Schutzgas erfolgt nur eine geringe Abnahme der Aluminiumkonzentration in der Probenoberfläche und keine Schichtverbreiterung. Im Verlauf der Auslagerung bildet sich zunehmend eine neue Phase der Zusammensetzung Fe3Al in der Interdiffusionszone aus.
Untersuchung des Schädigungsablaufes in kohlenstoffaserverstärkten Kunststoffen
Authors: Crostack H.‐A. , Nolte F. , Zeilinger H. , Cuntze R.
Published: December 2004

Die Entwicklung moderner technischer Bauteile und Bauteilkomponenten erfordert den Einsatz hochbeanspruchbarer Leichtbauwerkstoffe, die zunehmend aus kohlenstoffaserverstärkten Epoxidharzen hergestellt werden. Der zuverlässige Einsatz derartiger Werkstoffe setzt neben der Kenntnis des Versagensablaufes auch die Prüfbarkeit der Verbunde auf Fertigungsfehler und Schädigungen infolge Betriebsbeanspruchung voraus. Die Zuverlässigkeit von Faserverbunden ist daher entscheidend von der Qualitätssicherung in der Fertigung und im späteren Betrieb abhängig. Dabei ist nicht das Auffinden jeglicher Fehlstellen von Bedeutung, sondern lediglich solcher Ungänzen, durch die die Einsatzfähigkeit des Bauteils in Frage gestellt wird. Als geeignetes Prüfverfahren hierzu hat sich die Schallemissionsanalyse (SEA) erwiesen, da sich mit ihrer Hilfe bereits in einem frühen Stadium Werkstoffveränderungen nachweisen und interpretieren lassen.

Es wurde der Einfluß von fertigungsbedingten Fehlern auf den Versagensablauf und die mechanisch‐technologischen Eigenschaften von CFK‐Laminaten untersucht. Bei den Fehlern handelt es sich um quasinatürliche Fehler (durchtrennte Faserlage, poröse Matrix, sowie fehlende Haftung der Fasern).

Der Einfluß dieser Fehler auf den Beginn und Ablauf der Schädigungen wurde mit Hilfe der SEA abhängig vom Laminataufbau (0, ± 45, 90°) beobachtet. Durch Schliffbilduntersuchungen sowie mit „InSitu”︁ Belastungen im REM wird die Zuordnung zwischen den Schallemissionsanalysen und den Schädigungen des Laminates ermöglicht. In einem weiteren Schritt wird die Übertragbarkeit der an Laborproben gewonnenen Erkenntnisse auf innendruckbelastete Rohre überprüft.
Einfluß der Trennverfahren auf das Ermüdungsverhalten von Stahlblechen
Authors: Neuse G. , Betz J. , Bergmann H. W.
Published: December 2004

In der Arbeit wird das Ermüdungsverhalten von Stahlproben beschrieben, die nach unterschiedlichen Trennverfahren aus den gleichen Blechen herausgearbeitet wurden. Die untersuchten Trennverfahren, Laserschneiden, Plasmaschneiden und Stanzen, wurden gewählt, weil alle drei Verfahren zur Erzeugung von Blechteilen verwendet werden, die ohne weitere Nachbearbeitung konstruktiv eingesetzt werden. Die drei Verfahren schädigen die Oberfläche in unterschiedlicher Weise. Im Dünnblechbereich ergeben sich bessere Ermüdungseigenschaften für die lasergeschnittenen Proben, im Dickblechbereich resultieren bessere Eigenschaften bei den plasmageschnittenen Proben.
Fraktographie an faserverstärkten Kunststoffen
Authors: Franz H. E.
Published: December 2004

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß es gelungen ist, an einer Anzahl von Brucharten an verschiedenen faserverstärkten Verbundwerkstoffen spezifische makro‐ und vor allem mikrofraktographische Charakteristikas zu finden und durch rasterelektronenmikroskopische Vergleichsbilder zu dokumentieren.
Kriechverhalten des Stahls X 6 CrNi 18 11 bei vorhandenen Abweichungen von der idealen Gestalt
Authors: El‐Magd E. , Beck R.
Published: December 2004

Das Kriechverhalten von zylindrischen Stäben aus dem austenitischen Stahl X 6 CrNi 18 11, die eine Durchmesserabweichung aufweisen, wird beschrieben. Dazu wird das Werkstoffverhalten bei idealer Geometrie ermittelt. Für den sekundären und tertiären Kriechbereich wird der Einfluß von Zylindrizitätsfehlern auf sekundäre Kriechgeschwindigkeit, Deckungswerte und Lebesdauer sowohl mit einer geschlossenen Näherungsslösung als such numerisch berechnet. Die Rechenergebnisse werden mit experimentell ermittelten Werten verglichen.