bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Lötbarkeitsuntersuchungen in der Dickschicht‐Hybridmikroelektronik
Authors: Wiedermann Werner , Fasching Gerhard M.
Published: May 2005

An die Fügeverfahren für mikroelektronische Schaltkreise werden im Hinblick auf die Zuverlässigkeit besonders hohe Anforderungen gestellt. In der Hybridmikroelektronik verwendet man aus Gründen der Wirtschaftlichkeit vorzugsweise die Weichlöttechnik. Die Qualität der in dieser Technologie hergestellten Verbindungsstellen wird besonders durch die Lötbarkeit der verwendeten Werkstoffe bestimmt. Nach einer Definition des Begriffs der Lötbarkeit berichtet dieser Artikel über eine Untersuchung zur Bestimmung der Lötbarkeit von Dickschichtmetallisierungen für Hybridschaltkreise.
Effect of Cold‐Working by hole expansion on fatigue life of 7075‐T7351 and 7475‐T761 Aluminum lugs with and without initial flaws under maneuver loading spectrum
Authors: Buch A.
Published: May 2005

The effect of cold working by hole expansion on fatigue life of aircraft lugs under maneuver and constant amplitude laoding was investigated. Of the two nominal expansion levels used, 2% expansion resulted in greater life improvement than the larger expansion of 3.3%. The reason for this was the relatively small w/d ratio and lug head shape distortion caused by the larger expansion.

The hole expansion had a more beneficial effect in the case of lugs with 1 mm deep initial flaws than lugs without flaws. Hole expansion considerably improved the damage tolerance of the lugs investigated.
Schädigungsentwicklung bei Ermüdung verschiedener CFK‐Laminate
Authors: Schulte K. , Baron Ch.
Published: May 2005

Es werden drei verschiedene Laminattypen untersucht, die sich durch unterschiedliche Verarbeitung und Anordnung der Fasern unterscheiden:

mit gerichteten Kurzfasern verstärkte Laminate

Gewebelaminate (Satin)

mit kontinuierlichen Fasern verstärkte Laminate.

Die drei Laminate haben einen vergleichbaren Aufbau, mit jeweils 50% der Fasern in und 50% senkrecht zur Belastungsrichtung.

Die Veränderung der Steifigkeit ist eine in‐situ meßbare Größe, die empfindlich auf die Entwicklung innerer Schäden während der Ermüdungsbelastung reagiert. Die Gemeinsamkeiten, aber auch typische Unterschiede in der Steifigkeitsänderung der drei untersuchten Laminate werden dargestellt und mit den jeweils auftretenden Schädigungsmechanismen, wie Querrißbildung, Längsrißbildung, Delaminationswachstum an Kreuzungspunkten von Längs‐ und Querrissen sowie Faserversagen, korreliert. Die einzelnen Schädigungsmechanismen werden anhand der unterschiedlichen Mikromechanik diskutiert.
Bohrbearbeitung von kurzfaserverstärktem Aluminium
Authors: Cronjäger L. , Müller P.
Published: May 2005

Faserverstärkte Metalle stellen eine junge Werkstoffgruppe dar, deren Bearbeitung aufgrund der außerordentlich hohen Abrasivität der verwendeten Verstärkungsfasern einer spezifischen Technologie bedarf. Erste grundlegende Untersuchungen hierzu wurden beim Bohren von Aluminium mit ungerichteten Al2O3‐Kurzfasern durchgeführt. Es zeigte sich, daß weder in bezug auf die Bearbeitungskräfte noch auf die Bohrungsqualität Probleme auftreten. Vielmehr lassen sich teilweise bessere Bearbeitungsergebnisse als bei unverstärktem Material erzielen. Das zentrale Problem liegt im Werkzeugverschleiß, der bereits bei geringen Faseranteilen stark anwächst. Unter Einsatz von Kühlschmiermittel trat eine weitere Erhöhung des Verschleißes auf. Entscheidende Verbesserungen zeigen PKD‐bestückte Bohrer, die 50 bis 100fache Standzeiten gegenüber den Hartmetall‐Werkzeugen aufwiesen.
Herstellung metallischer Turbinenbauteile nach der PM‐Spritzgießtechnik
Authors: Lange E. , Poniatowski M.
Published: May 2005

Die für keramische Bauteile bekannte PM‐Spritzgießtechnik wurde für die Herstellung metallischer Turbinenbauteile modifiziert. Kommerziell verfügbare Superlegierungspulver, vor allem MERL‐76 und Udimet‐700 wurden verwendet.

Die Ergebnisse waren: Superlegierungspulver < 45 µm können für die PM‐Spritzgießtechnik verwendet werden.

Nach hüllenloser HIP‐Behandlung wurden Dichten nahe 100% erreicht.

Die Zugfestigkeit der Teile entspricht den Anforderungen, wenn die Rauhigkeit durch mechanische Bearbeitung reduziert wird.

Der Sauerstoff‐ und Kohlenstoffgehalt liegt im Endprodukt zwar verhältnismäßig hoch. Die Verteilung der nichtmetallischen Einschlüsse ist jedoch fein und gleichmäßig, so daß hohe Festigkeitswerte erhalten wurden.
Mechanische Eigenschaften der Legierung Hastelloy alloy C 22®
Authors: Wichert W. , Tackett J. W. , Schöbel J.‐D.
Published: May 2005

Hastelloy alloy C‐22 ist eine weiterentwickelte Legierung im Rahmen der Hastelloy‐alloy‐C‐Reihe mit hervorragender Korrosionsbeständigkeit. Die Legierung wird für den Bau von Druckbehältern verwendet, die im Temperaturbereich zwischen −196°C und 400°C eingesetzt werden. Im Hinblick auf diese Anwendung sind mechanische Eigenschaften und Verarbeitungsdaten bestimmt worden. Das Prüfprogramm erstreckte sich sowohl auf den lösungsgeglühten Ausgangszustand als auch typische Werkstoffzustände, wie sie beim Behälterbau vorliegen.

Hastelloy alloy C‐22 ist in seinem mechanischen Verhalten den anderen Legierungen des C‐Typs vergleichbar. Der Werkstoff besitzt eine hohe Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen, selbst im kaltumformten Zustand. Er ist gut schweißbar.
Wirkung von Oberflächenschutzmaßnahmen auf hochwarmfeste Gasturbinenwerkstoffe. Teil II: Beeinflussung des Gefüges
Authors: Sachova E. , Hougardy H. P.
Published: May 2005

Durch eine metallographische Untersuchung gebrochener Zeitstandproben konnten wesentliche Hinweise für die Ursachen unterschiedlichen Zeitstandverhaltens ermittelt werden. In den Fällen, in denen der Bruch unbeschichteter Proben durch Oxidation von der Oberfläche her eingeleitet worden ist, wird durch das Auftragen der Schutzschichten die Beanspruchungsdauer der Proben bis zum Bruch verlängert. In den Fällen, in denen der Bruch unbeschichteter Proben nicht durch Oxidation von der Oberfläche her eingeleitet wurde, ergibt sich kein Einfluß der Schutzschichten, bis auf die Proben einer Schmelze des Werkstoffes IN‐792, die mit einer Schutzschicht RT 22 beschichtet sind. Verbesserungen oder Verschlechterungen in den mechanischen Eigenschaften beschichteter Proben im Vergleich zu unbeschichteten ergeben sich insbesondere durch die mit oder nach der Beschichtung durchgeführten Wärmebehandlungen. Die durch die verwendeten Gußtechniken bedingte Ausrichtung der Dendriten sowie die Lage und Anordnung von Gußporen können einen wesentlichen Einfluß auf die Zeitstandfestigkeit und die Zeitbruchdehnung haben. Unterschiede in der Beanspruchungsdauer bis zu einer vorgegebenen Zeitdehngrenze um einen Faktor 2 konnten nicht immer mit den Ergebnissen aus den eingesetzten metallographischen Untersuchungsverfahren erklärt werden.
The Valve Metal Character of Zirconium as inferred from anode potential measurements in mineral acid solutions
Authors: Darwish S. , Khalil M. W. , Rahim M. A. Abdel , Ammar I. A.
Published: May 2005

A study on the value metal character of Zr in 0.1 M solutions of H2SO4, HNO3, and H3PO4 has been performed using the anode potential as the primary variable in galvanostatic, potentiostatic, and capacity measurements. A method of surface pre‐treatment, which suppresses both O2 evolution and metal dissolution, has been described. Kinetic parameters of oxide growth have been calculated. The results indicate that:

the high field approximation is applicable following an exponential law, and

the height and activation distance of the energy barrier for ion transport through the oxide phase (Verwey model) are the same three acids.

Measurements have been also made on the dielectric breakdown of oxide, and this occurs at potentials above 200 V. Direct capacity measurements give similar results as those based on reciprocal capacity calculated from galvanostatic experiments. It is concluded that the dominant anodic oxide species is ZrO2 having a dielectric constant of 25. Open circuit potential measurements show that Zr is spontaneously oxidized in the three acids.
Hot Isostatic Pressing. Heißisostatisches Pressen
Authors: Steffens H.‐D. , Lebküchner‐Neugebauer J. , Wielage B.
Published: May 2005

Hot Isostatic Pressing (HIP) is a technique for producing structural parts under temperatures and pressures in a special sort of a sintering process. HIP is on one hand a forming technique, on the other hand a densifying technique HIP can also be used for diffusion welding especially for metal and ceramic composites.
Werkstoffspezifische Probleme bei der mikrostrukturellen und mikroanalytischen Charakterisierung keramischer Werkstoffe
Authors: Ziegler G.
Published: May 2005

In dieser Arbeit wird die Notwendigkeit der mikrostrukturellen und mikroanalytischen Charakterisierung keramischer Werkstoffe am Beispiel der hochfesten und hochwarmfesten Ingenieurkeramik dargelegt. Ausgehend von wesentlichen werkstoffspezifischen Problemen werden die Anforderungen an die Charakterisierungsmethoden abgeleitet und spezifiziert. Die Aussagefähigkeit verschiedener Charakterisierungsmethoden wird anhand typischer Beispiele aus den Bereichen der monolithischen Keramiken und der keramischen Verbundwerkstoffe demonstriert.
Engineering Components grow like trees
Authors: Mattheck C.
Published: May 2005

Biological structures consist of mechanical load carriers, which are highly optimized in terms of mechanical strength and minimum weight. It is demonstrated on some selected examples that a constant Mises‐stress at the surface of the biological component can be accepted as significant biological design rule. However, a general proof of this hypothesis seems to be impossible. It is discussed how ready‐grown biological designs can be transferred to engineering applications. A new method of structural shape optimization was developed because biological “components” do not always exist exactly in a shape ready to be copied for engineering use. The method is based on the computer‐simulation of tree growth which is performed by use of the “volumetric swelling” option or alternatively by stress‐controlled thermal expansion in the FEM‐code ABAQUS. A number of examples show that the growth of biological structures can be computer‐simulated very well and incidentally the “natural” loading case can be defined precisely. Technical applications show that the method is very efficient in structural shape optimization of 2 D and 3 D engineering structures. It is compared with other methods of structural optimization found in the literature.
Fatigue crack propagation under loading with negative R‐values
Authors: Lange H. , Fett T. , Munz D.
Published: May 2005

From a survey of the literature and experimental results obtained with two austenitic steels it is concluded that for fatigue crack propagation with negative R‐values the often used relation ΔKeff = Kmax underestimates the crack growth rate. Relations between ΔKeff and ΔK are presented.
Experimentelle Bestimmung des ΔKefffür Ermüdungsrißfortschritt
Authors: Marci G. , Hartmann K. , Bachmann V.
Published: May 2005

Die Ergebnisse von semi‐empirischen Bestimmungen des ΔKeffbzw. Kopwerden verglichen mit Ergebnissen aus COD und „back face strain”︁ ‐Messungen, Dabei wird eine prinzipielle Diskrepanz festgestellt. Meßmethoden zur experimentellen Bestimmung des Aufteilungspunktes (Kop) und die Ermittlung des ΔKeffwerden vorgestellt, die nur auf dem Rißfortschrittsverhalten eines Ermüdungsrisses beruhen. Diese Meßmethoden brauchen keine vorgefaßten Modellvorstellungen hinsichtlich der mechanischen Ursachen für den Aufteilungspunkt (Kop). Die mit diesen neuen Meßmethoden gewonnenen Ergebnisse stimmen sehr gut mit den semi‐empirisch ermittelten Ergebnissen überein. Ferner wird die von Elber postulierte Hypothese, daß bei hohen R‐Werten ΔKeff= ΔK sein kann, qualitativ bestätigt. Die wesentlichste Erkenntnis ist, daß die Bruchflächenschließung (Closure) mit ihren verschiedenen physikalischen Phänomenen nicht die Ursache für den Aufteilungspunkt (Kop), und damit für ΔKeff, sein kann.
Struktur und Eigenschaften einer hochfesten sprühkompaktierten Aluminiumlegierung
Authors: Mächler R. , Uggowitzer P. J. , Solenthaler Chr. , Speidel M. O.
Published: May 2005

Die hochfeste sprühkompaktierte Osprey‐Aluminiumlegierung vom Typ AlZn11MgCu weist sowohl im maximal ausgehärteten als auch im überalterten Zustand die beste Kombination aus Festigkeit und Bruchzähigkeit aller heute bekannten hochfesten Aluminiumlegierungen auf. Im Zustand T6 erzielt man bei Raumtemperatur Streckgrenzenwerte von über 700 MPa bei einer Bruchzähigkeit von knapp 40 MPa√m, im Zustand T7 liegen die Werte bei 500 Mpa bzw. 75 MPa√m.

Entscheidend für die hohen Bruchzähigkeitswerte ist, daß im Gefüge keine groben bruchauslösenden Phasen und Oxide vorliegen. Die struktur ist homogen, seigerungsfrei und feinkörnig. Die festigkeitssteigernden Aushärtungsphasen sind im Zustand T6 überwiegend teilkohärente η′‐Teilchen und im überalterten Zustand T7 inkohärente η‐Teilchen (MgZn2). Demzufolge ist das Bruchverhalten unterschiedlich. Im Zustand T6 tritt Mikro‐Scherbruch auf, im Zustand T7 duktiler Grübchenbruch.
Hydrogen evolution reaction on Titanium and oxide‐covered titanium electrodes
Authors: Khalil M. W. , Abdel Rahim M. A.
Published: May 2005

The kinetics of HER on Ti electrodes in H2SO4 of various concentrations in the pH range of 0.24–1.88 was studied. Cathodic Tafel lines were measured potentiodynamically at a scan rate 1.0 mVs−1 within the H2 evolution potential range. Linear parallel Tafel lines of a slope of 152 mVdecade−1 were obtained. A value of 0.73 was calculated for the reaction order wrt aH+ using the exchange cd, i0 Tafel lines measured on oxide covered electrodes showed three deviations from linearity. An attempt was made to explain the deviations in terms of hydride formation and chemical oxide dissolution. Tafel slopes of 152 mVdecade−1 were also observed for the HER on oxide‐covered electrodes. The nature and composition of the oxide did not depend on the electrolyte in which the oxides were formed.
Beitrag zu Schwingbruchmorphologien in faserverstärkten Kunststoffen
Authors: Franz H. E.
Published: May 2005

Die gezielte mikrofraktographische Untersuchung von Schwingbruchflächen an faserverstärkten Kunststoffen wurde bisher nur an wenigen Stellen durchgeführt. Sowohl in GFK als auch in CFK konnten bisher Schwingstreifen. Die man auch in unverstärkten Epoxidharzen finden kann, an interlaminaren Bruchflächen detektiert werden. Allerdings gibt es zur Schwingstreifenbildung in CFK noch eine Reihe offener Fragen. Insbesondere „Unter welchen Bedingungen entstehen Schwingstreifen?”︁, und „Was sind die wichtigsten Einflußgrößen?”︁

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht einige dieser Fragen zu klären. Dies sollte nicht zuletzt auch deswegen geschehen, weil bereits an einigen GFK‐ und CFK‐Bauteilen im Einsatz und im Komponentenversuch Schwingbrüche aufgetreten sind. Die Untersuchungen wurden an uni‐ und multidirektionalen (quasiisotropen) CFK‐Proben (Hercules 4502/AS4) sowie an Gewebelaminaten (CIBA913/T300) durchgeführt. Im System 4502/AS4 konnten an uni‐ und multidirektionalem CFK Schwingstreifen im Faserbett gefunden werden. Die Schwingstreifen sind in Treppenform ausgebildet, wobei der Bruch immer „treppauf”︁ läuft. Diese ganz spezifische, erstmalig gefundene Art von Schwingstreifenmorphologie kann im Rasterelektronenmikroskop nur bei extrem starker Probenkippung detektiert werden und ist im Bereich von 20 bis 92 Hz frequenzunabhängig. Weiters konnte anhand der Bruchmorphologie der chronologische Ablauf des Rißfortschrittes verifiziert werden. Im vorliegenden Gewebelaminat konnten lediglich an wenigen, örtlich begrenzten Stellen Schwingstreifen im Faserbett gefunden werden. DAs Erkennen dieser Schwingstreifen wird durch den Abdruck der topographisch stark ausgeprägten Oberflächenmorphologie der T300 Fasern erschwert.

Nach gegenwärtigem Kenntnisstand, sind die Schwingstreifenmorphologien in faserverstärkten Epoxidharzen unterschiedlich. Sie sind abhängig von der Faserart, dem Matrixharz, der örtlichen Spannungsintensität (Laminataufbau, Belastung) und ihr örtliches Auftreten ist abhängig von der Rißfortschrittsgeschwindigkeit.
Zum thermischen Abbau von Kugelstrahl‐Eigenspannungen bei vergütetem 42 CrMo 4
Authors: Schulze V. , Burgahn F. , Vöhringer O. , Macherauch E.
Published: May 2005

Der thermische Abbau von kugelstrahlbedingten Makro‐ und Mikro‐Eigenspannungen wird bei einem Vergütungszustand des Stahls 42 CrMo 4 röntgenographisch untersucht und mit Hilfe des Avrami‐Ansatzes beschrieben. Die Kenngrößen dieses Ansatzes lassen sich mit einem neuen, iterativen Auswerteverfahren zuverlässiger als bisher bestimmen. Anhand dieser Kenngrößen wird der Abbau der an der Oberfläche vorliegenden Makro‐ und Mikro‐Eigenspannungen vergleichend bewertet. Die Modellierung des Einflusses von Glühzeit und ‐temperatur auf die Tiefenverläufe der Makro‐Eigenspannungen ist ebenfalls mit dem Avrami‐Ansatz möglich. Der transiente Abbau der Makro‐Eigenspannungen kann unter Verwendung der hier vorgestellten Spannungs‐Transienten‐Methode beschrieben werden. Dabei zeigt sich, daß nicht die seit Aufheizbeginn vergangene Zeit, sondern der seitdem erzielte Eigenspannungsabbau maßgeblich für den weiteren Eigenspannungsabbau ist.
Qualitative und quantitative Beschreibung der Verfestigung von Armco‐Eisen im Zugversuch
Authors: Wang G.‐X. , Klaar H.‐J. , Dahl W.
Published: May 2005

Die Veränderung der Versetzungsdichte sowie die Zellbildung der Versetzungen in Armco‐Eisen wurden in Abhängigkeit von der Zugverformung sowohl qualitativ als auch quantitativ untersucht. Die erzielten Ergebnisse zeigen, daß die Verfestigung von Armco‐Eisen im Zugversuch auf die Erhöhung der Versetzungsdichte und die Bildung von Versetzungszellen zurückgeführt werden kann. Die Zunahme der Versetzungsdichte spielt bei geringer Verformung die vorherrschende Rolle. Mit zunehmender Verformung gewinnt die Zellbildung, deren Wirkung einer Kornfeinung ähnelt, immer mehr an Bedeutung. Daher sollte die Wirkung der Zellbildung bei starker Verformung gesondert als eine Art der Subkorn‐bildung berücksichtigt werden.
Einfluß des Gefüges auf die Zähigkeit von Nitrierschichten
Authors: Spies H.‐J. , Cramer Heidi
Published: May 2005

Die Umverteilung des Kohlenstoffs während der Nitrierung von chromlegierten Stählen führt zu Zementitausscheidungen an den ehemaligen Austenitkorngrenzen mehr oder weniger parallel zur Oberfläche. Die Intensität der Ausscheidungen ist abhängig von der Dicke und dem Phasenaufbau der Verbindungsschicht.

Die Kerb‐ und Eindruckbruchzähigkeit gestattet eine differenzierte Bewertung der Zähigkeit von Nitrierschichten. Die Zähigkeit der Ausscheidungsschicht ist abhängig von ihrer Härte, dem Gefüge vor dem Nitrieren und der Intensität der Zementitausscheidungen an Korngrenzen.
Abscheidung leitender und nichtleitender Hartstoffschichten auf metallischen und keramischen Werkstoffen mittels Hochfrequenz‐Plasma‐CVD
Authors: Rie K.‐T. , Gebauer A. , Wöhle J. , Weber M.
Published: May 2005

Mit einem Hochfrequenz‐Plasma‐CVD‐Verfahren wurden elektrisch leitende TiN‐Schichten und nichtleitende Al2O3‐Schichten auf leitende wie nichtleitende Substrate aufgebracht. Der Einfluß des Grundwerkstoffes sowie der Versuchsparameter Druck, Plasmaleistung und Prozeßgaszusammensetzung auf die Schichteigenschaften wurde untersucht.

Mit TiCl4 als Precursor konnten TiN‐Schichten mit einem homogenen Schichtaufbau hergestellt werden. Die Schichteigenschaften sind deutlich vom Grundwerkstoff abhängig. Eine Steigerung des Systemdruckes hat einen Anstieg der Abscheiderate und des Chlorgehaltes zur Folge. Eine Erhöhung der Plasmaleistung führt zur Senkung des Chlorgehaltes bei leicht gesteigerter Abscheiderate.

Mit AlCl3 als Spendermedium konnten in Abhängigkeit vom CO2‐Prozeßgasanteil Aluminium‐ oder Aluminiumoxidschichten auf Stahl‐ und Si3N4‐Substraten abgeschieden werden. Höhere CO2‐Anteile begünstigen die Abscheidung von Aluminiumoxid.
The influence of chloride‐ion concentration on the Pitting of steel in simulated concrete environment
Authors: Taqi E. A. , Hussain N. , Ansari M. Al.
Published: May 2005

The influence of chloride‐ion concentration on the pitting behaviour of steel in saturated Ca(OH)2 solution was studied using the D.C. polarization technique. Results seem to indicate a threshold chloride level for the on‐set of severe pitting around 3000 ppm, the pitting potential Ep exhibits dramatic drop and large hysteresis loops develop. The results provide insight into the pitting performance of steel in concrete and highlight the poor repassivation of this metal/environment system.
Erhöhung der Thermoschockbeständigkeit von Sinterglas und Keramik über das Verbundwerkstoffkonzept
Authors: Boccaccini Aldo Roberto , Jauch Uwe , Ondracek Gerhard
Published: May 2005

Die Thermoschockbeständigkeit spröder Werkstoffe wie Glas und Keramik ist einer ihrer Schwachpunkte. Poren, vor allem aber eingelagerte Zweitphasen in diesen Werkstoffen verändern die für das Thermoschockverhalten maßgeblichen Eigenschaften und können dieses daher ‐ vorausberechenbar ‐ erhöhen. In der vorliegenden Arbeit wird zunächst theoretisch gezeigt, wann und warum Porosität zur Verbesserung der Thermoschockbeständigkeit führt. Für poröses Borosilikatsinterglas und poröse eutektische Calciumtitanatkeramik werden die Thermoschockbeständigkeiten berechnet und mit experimentellen Werten verglichen. Sie bestätigen,

daß niedrige Porositäten zur Verbesserung der Thermoschockbeständigkeit führen

daß bei einer bestimmten Porosität die Thermoschockbeständigkeit ein Maximum hat

daß oberhalb bestimmter Porositäten diese die Thermoschockbeständigkeit verschlechtern.

Betrachtet man poröse Werkstoffe als Sonderfall der Verbundwerkstoffe, so lassen sich die für poröse Werkstoffe gültigen Zusammenhänge auf Verbundwerkstoffe übertragen („Verbundwerkstoffkonzept”︁). Dies wird am Beispiel von Borosilikatsinterglas mit eingelagerten Antimonteilchen und am Beispiel von eutektischer Calciumtitanatkeramik mit eingelagerten Palladiumteilchen untersucht.

Im Falle des Glas‐Antimon‐Verbundwerkstoffes werden Verbesserungen der Thermoschockbeständigkeit von etwa 15% bei 10 Vol% Antimoneinlagerung berechnet und experimentell bestätigt, bei Calciumtitanat‐Palladium‐Verbundwerkstoffen werden 15% Verbesserung der Thermoschockbeständigkeit schon mit etwa 5 Vol% Metallphase erreicht.
Übertragbarkeit – ein zentrales Problem der Lebensdauervorhersage schwingbelasteter Bauteile
Authors: Bergmann J. W. , Heuler P.
Published: May 2005

Die Übertragbarkeit von Probestabschwingfestigkeitskennwerten auf Bauteile stellt eine wesentliche Voraussetzung für die Lebensdauervorhersage dar. Dies betrifft ebenso die Übertragung von Kennwerten für einstufige Schwingbelastung auf regellose Belastungsfälle im Rahmen der Schadensakkumulationsrechnung. Es wird aufgezeigt, daß bei der Anwendung der häufig empirisch gewonnenen Übertragungskennwerte und ‐funktionen die werkstoffmechanischen Grundlagen und Einschränkungen beachtet werden müssen, um Fehlschlüsse zu vermeiden. Insbesondere sollten Anriß‐ und Rißfortschrittsphase getrennt betrachtet werden, da hier unterschiedliche und teilweise gegenläufige Mechanismen dominieren.
Auswertung von Stichproben normalverteilter, quantitativer Merkmalsgrößen
Authors: Hück M.
Published: May 2005

Für die Ermittlung des Schätzwertes der Standardabweichung von Stichproben metrischer, normal verteilter Merkmalsgrößen gibt es eine Reihe von Ansätzen, die zu unterschiedlichen Ergebnissen führen. Um diese Ansätze bewerten zu können, wurde eine große Anzahl von Stichproben mit Hilfe des Rechners zufallsartig aus einer normalverteilten Grundgesamtheit erzeugt und in Bezug auf Mittelwertxund Standardabweichung s ausgewertet. Die auf diese Weise generierten statistischen Kennwertexund s können anschließend in Bezug auf die entsprechenden Kennwerte der zugrundeliegenden Normalverteilung bewertet werden.

Wie diese Untersuchung zeigt, ergeben ausschließlich die von Henning und Wartmann abgeleiteten Prozentpunkte Pi(Normal Ranks) erwartungstreue Schätzwerte für die Standardabweichung. Die üblicherweise verwendete und von Rossow stammende Näherungsgleichung Pi= (3i – 1)/(3n + 1) ist gleichwertig. Sämtliche anderen untersuchten Methoden haben systematische statistische Abweichungen (bias) vom Erwartungswert zur Folge. Dazu zählt auch der fast ausschließlich verwendete, aus der Varians v abgeleitete Schätzwert s =\documentclass{article}\pagestyle{empty}\begin{document}$ \sqrt v $\end{document}. Die Fehleinschätzungen sind jedoch auf Grund dieser Untersuchung bekannt und können korrigiert werden.

Falls Ausreißer eliminiert werden, ergibt jedoch keiner der untersuchten Ansätze erwartungstreue Schätzwerte für die Standardabweichung. Die Behandlung von Ausreißern ist jedoch komplex und wird im Text diskutiert.

Die Konfidenz für den Schätzwert der Standardabweichung ist unabhängig vom gewählten Verfahren, d. h. keines der untersuchten Verfahren hat diesbezüglich einen Vorteil gegenüber den anderen.
Verschleißmechanismen bei mehrphasigen Werkstoffen in der Kunststoffverarbeitung
Authors: Menning G.
Published: May 2005

In der Kunststoffverarbeitung kann Abrasion nur durch harte Füllstoffe in der hochpolymeren Matrix, d.h. durch eine mindestens zweiphasige Formmasse verursacht werden. Bestehen die Bauteile der Verarbeitungsmaschine ebenfalls aus einem mehrphasigen Werkstoff, entsteht aus der Wechselwirkung von Grund‐ und Gegenkörper eine sehr komplexe tribologische Situation. Die auftretenden Verschleißarten hängen jetzt nicht mehr allein von Belastungskollektiv und Werstoffkenngrößen, sondern auch von den mikromechanischen Geometrieverhältnissen ab. Über das klassische Furchen hinaus kann es zum „auswaschen”︁ der Matrix, zum Ablösen/Ausbrechen von Hartphasepartikeln, zur Rißbildung in der Matrix und zum Bruch von Hartphasepartikeln kommen. Dies wird durch Experimente mit modernen zweiphasigen metallischen Werkstoffen belegt. Es zeigt sich aber auch, daß die praktischen Komplexbeanspruchungen nur selten eine quantifizierbare Vorhersage des auftretenden Verschleißes erlauben.
Schallemissionsmessung (SEM) als ein Mittel zur Verschleißüberwachung laufender Anlagen
Authors: Paller G. , Schwab M.
Published: May 2005

Um eine plastifiziereinheit im Kosten/Nutzen‐Optimum betreiben zu können, genügt es nicht, möglichst preiswerte verschleißfeste Schnecken‐ und Zylinderwerkstoffe einzusetzen. Vielmehr sollte zusätzlich der sich im Betrieb einstellende Verschleiß on‐line überwacht werden, um unvorhergesehene Produktionsausfälle vermeiden zu können. Die Schallemissionsanalyse könnte eine solche on‐line‐Überwachung ermöglichen.

Anhand von ersten Versuchsergebnissen aus dem Deutschen Kunststoff‐Institut (DKI), Darmstadt, wird ein neues Forschungsvorhaben vorgestellt, das sich mit der Schallemissionsmessung von Anstreifvorgängen eingehend beschäftigt.
Ergebnisse von Untersuchungen zur radialen Anisotropie und Textur in gezogenen Messingrohren
Authors: Tautenhahn Heike
Published: May 2005

Die plastischen Eigenschaften von Rohren sind im allgemeinen anisotrop. Analog zur senkrechten Anisotropie von Blechen [1] kann das unterschiedliche Verhalten des Rohrwerstoffs in Umfangsrichtung und Wanddickenrichtung als radiale Anisotropie bezeichnet werden. Diese plastische Anisotropie resultiert aus kristallografischen Vorzugsorientierungen, d. h. der Textur, die sich während der Kaltumformung entwickelt hat. Im folgenden werden Ergebnisse der experimentellen Bestimmung der radialen Anisotropie im Zugversuch und von Texturmessungen an kaltgezogenen Messingrohren vorgestellt.
Bio‐inerte Implantatkeramiken. Teil II. Zur Darstellung von nanoskaligen Feinstpulvern im Al2O3‐SiO2‐TiO2‐System
Authors: Khalil T. K. K. , Müller U. , Ondracek G.
Published: May 2005

Anforderungen aus der Medizin sind die Grundlage der Entwicklung bioinerter binärer und ternärer Keramiken über nanoskalige Feinstpulver. Beschrieben wird die Darstellung solcher Pulver über das Hydrolyse – und das Sol‐Gel‐Verfahren, unter ihnen Mullit und Tialit sowie zahlreiche Zusammensetzungen vorzugsweise im Konzentrationsbereich Aluminiumtitanat‐Siliziumoxid‐Titanoxid. Für alle Pulver werden optimierte Darstellungsbedingungen angegeben.
Bewertung von Schädigungserscheinungen in Thermoplasten mittels simultaner Messung der Spannungs‐Dehnungs‐Charakteristik und dielektrischer Kennfunktionen Teil III: Werkstoffwissenschaftliche mikromechanische Interpretation der Gesamtergebnisse, Schlußfolgerungen und Ausblick
Authors: Schreyer G. W. , Bartnig K. , Sander M.
Published: May 2005

In den vorangegangenen Teilen wurden die Schädigungs‐ und Versagenserscheinungen in amorphen Thermoplasten infolge mechanischer Belastung beschrieben und die experimentellen Untersuchungen diskutiert. Der vorliegende Beitrag gibt eine Interpretation der Ergebnisse auf mikromechanischer Grundlage.
PM Aluminum Camshaft Belt Pulleys for Automotive Engines
Authors: Jangg G. , Danninger H. , Schröder K. , Abhari K. , Neubing H.‐C. , Seyrkammer J.
Published: May 2005

Light and wear resistant Al camshaft belt pulleys for engines were produced from standard Al powder mixtures with addition of hard particles. Pre‐screening tests of numerous inclusions showed 10 mass% ZrSiO4 to be the best choice. Full size belt pulleys were produced by pressing, sintering at optimized parameters, and sizing. Wear testing was carried out on pin‐disc testers and special belt pulley testbeds. Both dimensional and wear properties were found to be well comparable to those of conventional iron pulleys, with the exception of some attack on the belt by protruding particles after prolonged testing.
Oxidierende Nachbehandlung von Nitrocarburierschichten ‐ Einfluß auf die Schwingfestigkeit
Authors: Khani M. Karim
Published: May 2005

Proben der Stähle C 15, Ck 35, Ck 45, 34CrMo 4 und 42 CrMo 4 im normalisierten bzw. im vergüteten Ausgangszustand wurden salzbad‐nitrocarburiert und nachfolgend in unterschiedlichen Medien (Salzwasser, Öl, oxidierendes Warmbad) abgekühlt. Die Ergebnisse der statistisch abgesicherten Umlaufbiegeuntersuchungen zeigten, daß die oxidierten Prüflinge der legierten Stähle im Vergleich zu ölabgekühlten proben höhere Lebensdauer aufweisen. Im Falle der unlegierten Stähle wird dagegen infolge der langsamen Abkühlung von Nitrocarburiertemperatur durch die Oxidation die Lebensdauer erniedrigt. Die oxidierende Nachbehandlung der Nitrierschichten Führt zur Bildung einer dichten und festhaftenden Eisenoxidschicht auf der Nitridschicht und zur Ausfüllung der Poren mit Oxiden. Dadurch wird die Beständigkeit gegen Schwingungsrißkorrosion (SwRK) signifikant erhöht.
Hüftgelenkersatz – eine tribologische und konstruktive Herausforderung
Authors: Willmann G.
Published: May 2005

Künstliche Hüftgelenke werden seit 2 Jahrzehnten erfolgreich klinisch eingesetzt. Das künstliche Gelenk besteht aus einem Kugelkopf aus einer Kobalt Chrom Legierung oder Aluminiumoxidkeramik, der gegen eine Pfanne aus UHMWPE artikuliert. Der unvermeidliche Abrieb des Polyethylen verursacht Osteolyse, die zu einer Lockerung des Implantates und Revisionsoperation führt. Ziel aller Entwicklungen ist es, den Abrieb zu minimieren.

Es werden der erreichte Stand der Technik skizziert, mögliche Materialpaarungen und prinzipielle neue Möglichkeiten, Grenzen und Erfolge aufgezeigt. Die klinische Erfahrung der letzten zwei Jahrzehnte hat gezeigt, daß Kugelköpfe aus Aluminiumoxid die Osteolyse deutlich reduzieren.
Effect of polyox drag reducing polymer on the Diffusion Controlled Corrosion of agitated vessels
Authors: Sedahmed G. , Khamis E. , Hosny A. , Kandil S. , El‐Maghrabi M.
Published: May 2005

The effect of the additions of polyethelene oxide (Polyox) on the rate of dissolution of the copper wall of an agitated vessels in acidified FeCl3 solutions was determined by measuring the weight loss and the increase of Cu++ concentration with time using iodometry. Variables studied were polymer concentration and impeller rotation speed. Polymer addition was found to decrease the rate of diffusion controlled corrosion of copper in acidified FeCl3 by about 25%. The decrease in the rate of corrosion was found to be insensitive to polymer concentration and impeller rotation speed. Practical implications of using drag reducing polymers to combat corrosion and decrease power consumption in agitated vessels were noted.
Werkstoffschädigung durch Wasserstoff
Authors: Heinke G. , Wagner H.
Published: May 2005

Wasserstoff kann insbesondere bei höherfesten Werkstoffen zuspontanem, sprödem Versagen führen; deshalb sollten Werkstoffe für drucktragende Komponenten konservativ ausgewählt und deren Konstruktion und Fertigung mit der gebotenen Sorgfalt durchgeführt und überwacht werden. Im Beitrag werden praktische Schadensfälle durch Wasserstoffeinwirkung beschrieben und nach Quelle und Mechanismus des Wasserstoffeintritts in die Werkstoffe klassifiziert.
Wie sicher sind keramische Kugelköpfe für Hüftendoprothesen
Authors: Willmann G.
Published: May 2005

Es werden die Gebrauchseigenschaften, Vorschriften und Normen diskutiert, die für die Sicherheit eines keramischen Kugelkopfes bei Hüftendoprothesen relevant sind. Die Auswertung von über 150 Biolox‐Explantaten (Revisionen und Autopsien) ergab Hinweise über Versagensursachen und für Maßnahmen zu Verbesserungen.

Grund für die Revision einer Hüftendoprothese ist in den meisten Fällen eine aseptische Lockerung des Schaftes oder der Pfanne. Materialversagen, z. B. Schaftbrüche und Infektionen als Ursache für Revisionen haben einen deutlich geringeren Anteil.

Analysiert man die Ursachen für Revisionen von künstlichen Hüftgelenken, dann ist der keramische Biolox‐Kugelkopf als eine sichere Komponente zu bezeichnen. Basierend auf einer 20jährigen klinischen Erfahrung mit Biolox‐Kugelköpfen, liegt für Kugelbrüche in vivo eine Revisionsrate von unter 0,02%, 0,01% für Köpfe mit 28mm Durchmesser.
TEM‐Untersuchungen der Randzonenschädigung von Aluminiumoxidkeramiken nach Schleifbearbeitung
Authors: Dörfel I. , Urban I.
Published: May 2005

Es werden elektronenmikroskopische Untersuchungsergebnisse an Al2O3‐Keramiken, die verschiedenen Oberflächenbearbeitungsverfahren unterworfen wurden, vorgestellt.

Die Untersuchungen dienen dem Ziel der Optimierung der Oberflächenbearbeitung von keramischen Werkstoffen, wobei der Einfluß leistungsfähiger Bearbeitungsverfahren auf die Ausbildung möglichst schädigungsarmer Oberflächenschichten, die keinen negativen Einfluß auf Festigkeitskennwerte aufweisen, betrachtet wird.

Die Wirkung verschiedener Schleif‐ und Polierprozesse auf Oberflächenveränderungen bearbeiteter Werkstücke wird dargestellt. Es wurde sowohl die Mikrostruktur der geschädigten Randzonenschicht als auch die des unbeeinflußten Grundmaterials mit elektronenmikroskopischen Methoden charakterisiert. Die verschiedenen Schädigungsstadien gestatten eine Einschätzung der Stärke des Störungseintrages in das Material durch verschiedene Schleif‐ und Polierprozesse.
Stauchvesuche bei hohen Formänderungsgeschwindigkeiten mit Hilfe eines ballistischen Plastometers
Authors: Ostwaldt D. , Pantleon W. , Klimanek P.
Published: May 2005

Mit einem ballistischen Plastometer wurden dynamische Stauchversuche bei Umformgeschwindigkeiten ϕ zwischen 103 s−1 und 104 s−1 sowie verschiedenen Temperaturen durchgeführt. Die Anlage ist zur Aufnahme von Fließkurven geeignet. Im Anschluß an den Verformungsvorgang kann die Probe abgeschreckt werden, so daß Strukturuntersuchungen (Licht‐ und Elektronenmikroskopie, röntgenografische Methoden usw.) am Deformationszustand des Werkstoffes möglich sind. Die Verformung geteilter Proben gestattet die Einbeziehung visioplastischer Methoden in die Auswertung. Die Ergebnisse von dynamischen Stauchversuchen an Kupfer und Aluminium werden vorgestellt und mit bei quasistatischer Verformung ermittelten Resultaten verglichen.
Deformation und Versagen von StE460 und AlMg4,5Mn bei mehrachsig‐proportionalen Beanspruchungen mit konstanten und variablen Amplituden
Authors: Savaidis G. , Seeger T.
Published: May 2005

Zur Berechnung der Anrißlebensdauer von Bauteilen unter zusammengesetzter Schwingbelastung sind experimentell abgesicherte Kenntnisse über das zyklische Deformations‐ und Versagensverhalten der eingesetzten Werkstoffe unter mehrachsigen Schwingbeanspruchungen erforderlich. Um solche Kenntnisse zu gewinnen, wurden an dünnwandigen Rohrproben aus StE460 und AlMg4,5Mn verformungskontrollierte, rein wechselnde Versuche unter Normalkraft, Torsion und zusammengesetzter Belastung mit konstanten und variablen Amplituden durchgeführt. Versuche an üblichen einachsig beanspruchten Hourglass‐Proben erlauben Aussagen zum Probenformeinfluß.

Das zyklische Deformationsverhalten kann einheitlich durch die stabilisierte zyklische σ‐ε‐Kurve beschrieben werden, wenn Spannungen und Dehnungen als Vergleichsgrößen nach der Gestaltänderungsenergie aufgefaßt werden. Das Versagen bei konstanten und variablen Amplituden is charakterisiert durch Anrisse rechtwinkling zur größten Hauptspannung (Modus I) bei Normalkraft und zusammengesetzter Belastung, und durch Anrisse in den beiden Schubrichtungen (Modus II+III) bei Torsion. Bei konstanten Amplituden unter rein wechselnder Beanspruchung lassen sich alle drei Beanspruchungsarten durch eine einzige εv‐Wöhlerlinie beschreiben. Bei variablen Amplituden (Kerbsimulation mit Gauß‐Kollektiv, H0=105) sind die experimentellen Lebensdauern um einen Faktor 6 bei Normalkraft und zusammengesetzter Belastung und um einen Faktor 2 bis 4 bei Torsion niedriger als rechnerische Lebensdauern auf der Grundlage einer Schädigungsrechnung nach Miner bezogen auf eine σv‐εv‐gestützte PSWT‐Wöhlerlinie. Die Frage der Mittelspannungen und deren Bewertung wird diskutiert.
Zum Ermüdungsverlauf verstärkter Thermoplaste bei dynamischer Belastung
Authors: Wäber R.
Published: May 2005

Spritzgegossene PP‐Probestäbe aus herkömmlich kurzfaserverstärktem PP‐GF und diskontinuierlich langfaserverstärktem, im Pultrusionsprozeß hergestellten PP‐GF, wurden im Dauerschwingversuch geprüft. Zusätzlich zur reinen Bestimmung von Bruchlastspielzahlen wurden die Hysteresis‐ und Schallemissionsauswertung als versuchsbegleitende Meßmethoden eingesetzt. Schallemission und E‐Modul‐Verlauf der PP‐Materialien zeigen einen dreigeteilten Ermüdungsverlauf. Erstschädigung in Form von Faserauszug kurzer Faserbruchstücke oder Grenzschichtablösung querliegender Faser durch das erste Aufbringen der Belastung führt zu einer sprungförmigen Reduktion des E‐Moduls und dazu korrespondierend einem Ereignissummenanstieg; im mittleren Teil des Ermüdungsprozesses verlaufen der dynamische E‐Modul und die SE‐Summe linear; der dritte Bereich des instabilen Rißwachstums beginnt erst kurz vor dem Bruch und ist durch einen überproportionalen E‐Modul‐Abfall sowie SE‐Signale höherer Intensität gekennzeichnet. Dieses Verhalten bestätigt die Annahme eines annähernd proportionalen Zusammenhangs von Mikroschädigung (durch SE qualifiziert) und E‐Modulabfall.
Ermüdungsverhalten einer lasergeschweißten pseudoelastischen NiTi‐Legierung unter Biegebeanspruchung
Authors: Zimmermann H.
Published: May 2005

Es wurde das Ermüdungsverhalten lasergeschweißter und ‐geschnittener Miniaturproben aus einer kommerziellen pseudoelastischen NiTi‐Legierung in weggesteuerten Biegeversuchen bestimmt. Im Vergleich zum Ausgangsmaterial zeigten die mit Stumpfstoß geschweißten Proben deutlich herabgesetzte Bruchschwingspielzahlen. Die Ursache hierfür sind in erster Linie höhere örtliche Dehnungen auf Grund von Querschnittsverminderungen in den Schweißnähten. Sowohl das Schweiß‐ als auch das Ausgangsgefüge konnten mit 107 Schwingspielen beansprucht werden, wenn die Dehnungsamplitude unter 1% blieb.
Modifikation von Titan durch Ionenimplantation‐Ein Überblick
Authors: Schmidt H.
Published: May 2005

Es wird ein Überblick über den Einfluß der Ionenimplantation auf die Eigenschaften von Titanlegierungen gegeben. Die Beziehungen zwischen den Prozeßparametern und der Phasenbildung in ionenimplantierten Schichten, den Verschleiß‐ und Festigkeitseigenschaften sowie dem Korrosions‐ und Oxidationsverhalten werden dargestellt. Die Anwendung für Gelenkprothesen wird kurz besprochen.
Oberflächenbeeinflussung von Modellschlagleisten durch Stoßkontakte mit Betonpartikeln
Authors: Patzelt B. , Veit P.
Published: May 2005

Der Verschleiß, der infolge einer Stoßbeanspruchung mit abrasiven Partikeln in einem Prallbrecher entsteht, wurde mit einer speziellen Prüfmaschine simuliert. Mit der Stoßverschleißprüfeinrichtung wurden Vertreter verschiedener Werkstoffgruppen auf Schlag mit Betonkörnern untersucht, um das Verschleißverhalten über die Kontaktanzahl zu verfolgen. Die experimentellen Untersuchungen ergaben, daß das Eindringvermögen der abrasiven Partikel in die Probenoberfläche, in bezug auf das Abtragverhalten der Werkstoffe, zu berücksichtigen ist. An Hand der mikroskopischen Aufnahmen entstand ein Abtragmodell für duktile Werkstoffbereiche.
Polymere Hochtemperatur‐Verbundwerkstoffe für Anwendungen als Gleitelemente
Authors: Lu Z. , Friedrich K.
Published: May 2005

Polymere Verbundwerkstoffe werden immer häufiger für Anwendungen eingesetzt, in denen ihr Reibungs‐ und Verschleißverhalten eine wichtige Rolle spielt. Häufig müssen sie auch bei erhöhten Temperaturen funktionieren, was die Verwendung von Hochtemperatur‐Polymeren erfordert. Dieser Überblick beschreibt am Beispiel von Gleitelementen, die z. B. in Textiltrocknungsmaschinen verwendet werden können, wie Matrix‐, Faser‐ und Füllstoffkomponenten des Verbundwerkstoffes dessen Reibungs‐ und Verschleißverhalten unter Gleitbedingungen gegen Stahl bestimmen. Als eine gute Lösung für einen Verbundwerkstoff, der unter extremen Bedingungen eingesetzt werden kann, wird Polyetheretherketon (PEEK) mit jeweils 10 Gew.% kurzen Kohlenstoffasern, Graphit und Polytetrafluorethylen (PTFE) Partikeln vorgeschlagen.
Eine neue Methode zur Festigkeits‐ und Zähigkeitsbestimmung von dünnen Schichten
Authors: Jaeger G. , Heilmaier M. , Schaper M.
Published: May 2005

Es wird eine Methode vorgestellt, mit der es möglich ist, Festigkeits‐ und Zähigkeitsparameter von dünnen Schichten auf relativ einfache Weise zu bestimmen. Dazu werden Stahlsubstratproben vor den Beschichtung mit einem langen Ermüdungsanriß versehen. Bei einer Biegebelastung derart präparierter Proben wird die Schicht im Bereich des sich öffnenden Anrisses gedehnt und schließlich zerrissen. In diesem sehr schmalen Bereich kann die Schicht als freistehend betrachtet werden. Die Schicht reißt zuerst an der Probenstirnseite, danach an den beiden Probenseiten. Aus der Differenz zweier Kraft‐Weg‐Messungen während und nach dem Schichtriß läßt sich der Schichteinfluß vom Substrateinfluß separieren. Aus der auf die Schicht wirkenden Kraft beim Schichtriß an der Stirnseite kann die Festigkeit der Schicht (Streckgrenze und Zugfestigkeit) bestimmt werden. Aus der kritischen Schichtkraft und der zugehörigen Nachgiebigkeitsänderung infolge Schichtriß an beiden Probenseiten ergibt sich die Bruchzähigkeit der Schicht. Erste Messungen und Ergebnisse an einer PACVD‐TiN‐Hartstoffschicht, die die prinzipielle Anwendbarkeit der Methode demonstrieren, werden vorgestellt.
Atmosphärische Korrosion unter kontrollierten Bedingungen: Konzeption und Aufbau einer Schadgasbewitterungsanlage zur Korrosionsuntersuchung an Bronze und Kupfer
Authors: Reisener A. , Still M. , Venzke H.
Published: May 2005

Es wird eine Schadgasbewitterungskammer vorgestellt, die für Korrosionsuntersuchungen an Bronze‐ und Kupferproben im Labormaßstab am Bayerischen Landesamt für Denkmalpflege installiert wurde. In dieser Kammer wird der Einfluß eines SO2/NO2 Schadgasgemisches bei Betauung der Proben untersucht. Dazu wird innerhalb der Kammer mit Hilfe eines reproduzierbar einstellbaren Wechselklimas eine künstliche Bewitterung des Probenmaterials erzeugt. Die Einstellung des Schadgasgehaltes sowie der Luftfeuchtigkeit im zugeführten Testgas erfolgt über eine Gasmischapparatur. Die periodischen Bewitterungs‐ und Trockenzyklen werden über Abkühlung bzw. Aufheizung der Proben gesteuert. In der vorliegenden Arbeit wird die Konzeption und die Verwirklichung der Anlage beschrieben. Dabei wird auf die Auswahl und Konstruktion der Einzelkomponeten sowie auf die eigentliche Klimagenerierung eingegangen. Untersuchungen zur Homogenität des Kammerklimas sowie zur Temperaturverteilung über die einzelnen Proben schließen die Inbetriebnahme der Bewitterungskammer ab.
Moderne Oberflächenmeßverfahren für beschichtete Kunststoffteile‐Oberflächenstruktur
Authors: Osterhold M. , Armbruster K.
Published: May 2005

In diesem Artikel werden mechanische und optische Verfahren zur Erfassung und Beurteilung der Oberflächenstrukturen von Lacksystemen vorgestellt und diskutiert. In einem ersten Teil wurden verschiedene Decklack‐ und Füllertafeln mit mech. Profilometrie und “wave‐scan” vermessen und deren Meßergebnisse einer visuellen Beurteilung gegenübergestellt. In einem zweiten Teil werden diese Verfahren auf Kunststofflackierungen übertragen und deren Leistungsfähigkeit an Praxisbeispielen demonstriert.
Intermetallische Oxidationsschutzschichten für Titanlegierungen
Authors: Leyens C. , Gedanitz H. , Peters M. , Kaysser W. A.
Published: May 2005

Intermetallische Ti‐Al‐Schichten wurden mit Hilfe der Magnetron‐Kathodenzerstaubung auf der warmfesten Titanlegierung TIMETAL 1 100 abgeschieden. Dabei wurden einerseits Schichtsy‐ steme mit gradierter chemischer Zusammensetzung hergestellt, Aluminiumgehalt zur oxidierenden Atmosphare hin zunimmt, andererseits wurde ein Mehrlagenschichtsystem erzeugt, dessen Einzellagen in der Zusammensetzung den Phasen Ti3Al, TiAl TiAl3 entsprechen. Die Gesamtschichtdicke betrug jeweils 4μm und 16μm. Bei isothermer Oxidation an Luft zeigen Al‐Schichten eine gute Oxidationsbestindigkeit und verhindern insbesondere die Losung von Sauerstoff in der Werkstoffrandzone. Dadurch wird die Raurntemperatur‐Duktilitat des Substratmaterials nach Warmauslagerung bei 600 °C auf hohem Niveau gehalten. Beihohen Temperaturen zeigen die Schichten auch bei hoher plastischer Dehnung eine ausgezeichnete Schutzwirkung vor Sauer‐ stoff‐Lösung. Somit kann die Lebensdauer im Zeitstandversuch Einzelfall deutlich verlängert werden. Dünne Ti‐Al‐Schichten zeigen außerdem keinen negativen Einflulj auf die Emüdungseigen‐ schaften von TIMETAL 1100. Durch die 16μm dicken Ti‐ Schichten wird die Wechseldehngrenze nur geringfiigig erniedrigt.
Grenzschichtproblematik und Haftung von EB‐PVD‐Wärmedämmschichtsystemen
Authors: Fritscher K. , Leyens C.
Published: May 2005

Die Haftung aufgedampfter Wärmedämmschichten wird von vorangegangenen Prozeßschritten, vom Substrat selbst und von den Umgebungsbedingungen bereits vor der Inbetriebnahme des Bauteils beeinflußt. An Hand von je zwei Fallbeispielen, die den Einfluß von Substrat, von der sich durch Oxidation bildenden Zwischenschicht und von der Wärmedämmschicht auf die Haftung veranschaulichen, soll auf die Problematik der Wärmedämmschichtsysteme bei unsachgemäßer Fertigung oder Lagerung hingewiesen werden.
Korrosionsverhalten von SiC‐partikelverstärkten Aluminiumlegierungen
Authors: Schneider J.
Published: May 2005

Metal Matrix Composites (MMC's) sind seit über 2 Jahrzehnten Gegenstand von Forschung und Entwicklung. Sie weisen Eigenschaften auf, in denen sie konventionellen Werkstoffen überlegen sind (z. B. höhere Steifigkeit).

Wie in jedem anderen Verbundsystem auch sind die Grenzflächen Metallmatrix/Verstärkungsmaterialien die Schwachstellen dieser Werkstoffe. Deshalb sind vor Abschätzung der Anwendungsmöglichkeiten genaue Kenntnisse über das Verhalten dieser Materialien unter korrosiver Beanspruchung nötig.

Gegenstand der Untersuchung war je 1 Legierung der Serien 6XXX und 2XXX mit wechselnden Anteilen an partikelförmigem Siliciumcarbid sowie die in der Luftfahrt häufig verwendete Aluminiumlegierung 2024 als Vergleichswerkstoff. Korrosionsuntersuchungen wurden durchgeführt an unbeschichteten Proben dieser Legierungen sowie an Proben versehen mit einem luftfahrtspezifischen Lackaufbau.

Bei den unbeschichteten Proben zeigt die untersuchte hoch‐kupferhaltige MMC‐Legierung eine höhere Korrosionsanfälligkeit als ihre Matrixlegierung.

Im Gegensatz dazu zeigt eine luftfahrtspezifische Beschichtung auf den MMC‐Legierungen eine höhere Korrosionsschutzwirkung als eine artgleiche Beschichtung auf der Vergleichslegierung AA 2024.