bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Einfluß der plastischen Verformung auf das Diffusions‐ und Löslichkeitsverhalten von Wasserstoff in Austenitischen Fe‐ und Ni‐Basislegierungen
Authors: Uhlemann M. , Engelmann H.‐J. , Mummert K.
Published: December 2004

Es wird das Diffusions‐ und Löslichkeitsverhalten von Wasserstoff in den hochlegierten austenitischen Werkstoffen 2.4816, 2.4642, 1.4558, 1.4541 im unverformten und bis zu 50% kaltverformten Zustand mit einer elektrochemischen Permeationsmethode und Wasserstoffanalysenmeßtechnik (LECO RH 402) untersucht.

Mit steigendem Nickelgehalt wird eine Zunahme der Diffusionskoeffizienten, eine Abnahme der Aktivierungsenergien und eine Abnahme der Löslichkeit beobachtet. Eine Kaltverformung der Werkstoffe führt in Abhängigkeit von der Zusammensetzung zu einem veränderten Diffusionsverhalten. Im Werkstoff 1.4541 kommt es infolge von Martensitbildung zu einer Erhöhung des Diffusionskoeffizienten um 2 Größenordnungen. Bei den anderen Werkstoffen führt die Kaltverformung zu einer Erniedrigung des Diffusionskoeffizienten max. um den Faktor 2,7 und zu höheren Restwasserstoffgehalten nach Effusion des gelösten Wasserstoffs. Als Ursache werden Trapvorgänge an Versetzungskernen und an den während der Beladung entstandenen Rissen angesehen.
Der Einfluß martensitischer Gefügeausbildung in CrNi‐Stählen auf das Lochfraßverhalten
Authors: Eckstein C. , Weiß A. , Eckstein H.‐J.
Published: December 2004

Das Anliegen der Studie war es, zu ermitteln, in welcher Weise martensitische Gefüge, die in austenitischen Cr‐Ni‐Stählen durch gezielte Kryoumformung bei 77 K gebildet wurden, eine Auswirkung auf das Lochfraßverhalten haben.

Die Untersuchungen wurden an einer Legierungsreihe mit Basisgehalten von 17% Chrom und abgestuften Ni‐Gehalten von 8–20% durchgeführt.

Die Charakterisierung der Gefüge mittels röntgenographischer, magnetischer, metallographischer, mechanischer und chronopotentiostatischer Untersuchungen führte zu Aussagen über Zusammenhange zwischen Martensitumwandlung und Eigenschaften. Die Gegenüberstellung der Ergebnisse aus Messungen zum Verfestigungsverhalten, Fließverhalten und Korrosionsverhalten zeigte, daß Verfestigungskennwerte und Lochfraßpotentiale ähnliche Veränderungen in Abhängigkeit vom Umformgrad erfahren.

Eine Verbesserung des Lochkorrosionsverhaltens tritt ein, wenn durch hinreichend große plastische Deformation vorwiegend α′‐Martensit direkt aus dem Austenit entsteht.

Dagegen weisen Gefügezustände mit ϵ‐Martensit und daraus teilweise umgewandelten Anteilen aus α′‐Martensit ein ungünstigeres Lochfraßverhalten aus.
The behaviour of homogeneous AlCu4 and AlZn3 in weakly acid and in O2‐saturated chloride solutions
Authors: Knörnschild G. , Heldt J. , Kaesche H. , Mitterbacher H.
Published: December 2004

The electrochemical behaviour of a homogeneous binary Al–4wt.%Cu and of a homogeneous binary Al–3wt.%Zn alloy in weakly acid chloride solutions, in O2‐saturated chloride and citrate buffer solution and in Fe2+/Fe3+‐containing citrate buffer solution has been examined using a rotating disc electrode. In weakly acid and in O2‐containing solutions the behaviour of the AlCu and of the AlZn alloy differs from the behaviour of pure Al. H+ ‐and O2‐reduction at these alloys take place at a much higher rate. Under certain conditions, the reactions are even under transport control. Obviously, this is caused by the preceding selective dissolution of Al. Clusters from residual Cu and Zn, respectively, can pierce the passive layer and act as cathodic sites. In an electrolyte, where the passive layer is not dissolved, the AlZn and the AlCu alloy behave like pure Al. This is shown with the Fe2+/Fe3+ redox system in a neutral buffer solution.
Vermeidung von Korrosionsproblemen bei Aluminiumwerkstoffen
Authors: Bloeck M. , Furrer P.
Published: December 2004

Der korrosionsbeständige Leichtbauwerkstoff Aluminium gewinnt aus ökologischen Gründen im Automobilbau zunehmend an Bedeutung. In der vorliegenden. Arbeit wird ein allgemeiner Überblick über die bei unsachgemäßer Anwendung möglichen Ursachen der Korrosion von Aluminium gegeben und die wichtigsten Korrosionsarten sowie die zugrundeliegenden Mechanismen beschrieben. Die verschiedenen Methoden des Korrosionsschutzes von Aluminium werden am Beispiel Karosserieblech behandelt. Die Oberflächenbehandlung, mittels Coil coaling beim Aluminiumhersteller ist eine Möglichkeit, die hohen Qualitätsanforderungen zu erfüllen und gleichzeitig die Verarbeitung der Bleche zur Karosserie beim Automobilhersteller einfacher und Billiger zu machen.

Heute sind verschiedene Verfahren der Oberflächenbehandlung eingeführt, an Neuentwicklungen wird intensiv gearbeitet. Für zukünftige Entwicklungen muß insbesondere ein vertieftes Verständnis des komplexen Systems der Grenzschichten Aluminium/Aluminiumoxid/Konversionsschicht/Lack erreicht werden. Schlüssel daze ist eine enge Zusammenarbeit zwischen Metallkundlern, Oberflächenspezialisten und Chemikern unter Einbezug der Anwender.
Passivity and passivity breakdown of zinc anode in alkaline medium
Authors: Abd El Rehim S. S. , Abd El Wahab S. M. , Fouad E. E. , Hassan Hamdy H.
Published: December 2004

The electrochemical behaviour of zinc in NaOH solutions has been investigated by using potentiodynamic technique and complemented by X‐ray analysis. The E/i curves exhibit active, passive and transpassive regions prior to oxygen evolution. The active region displays two anodic peaks. The passivity is due to the Formation of a compact Zn(OH)2 film on the anode surface. The transpassive region is assigned to the electroformation of ZnO2. The reverse sweep shows an activation anodic peak and one catholic peak prior to hydrogen evolution.

The influence of increasing additives of NaCl, NaBr and Nal on the anodic behaviour of zinc in NaOH solutions has been studied. The halides stimulate the active dissolution of zinc and tend to break down the passive film, leading to pitting corrosion. The aggressiveness of the halide anions towards the stability of the passive film decreases in the order: I− > Br− > Cl−. The susceptibility of zinc anode to pitting corrosion enhances with increasing the halide ion concentration but decreases with increasing both the alkali concentration and the sweep rate.
Untersuchung der Spannungsrißkorrosion eines niedriglegierten Röhrenstahls durch COCO2 in wäßriger Lösung
Authors: Pöpperling R. , Schwenk W.
Published: December 2004

Rundzugproben aus Röhrenstahl der Güte X 52 mit einem Durchmesser von 5,2 mm wurden bis zu 5000 h einer 10−3 M NaCl‐Lösung mit CO/CO2‐Spülung bei Umgebungstemperatur und ‐druck ausgesetzt. Der CO‐Partialdruck lag bei 0, 1 und 0,3 bar; Rest CO2. Alle Proben waren in der Prüflänge geschweißt und wurden mit einer Zugspannung von 85% dcr Streckgrenze des Grundwerkstoffes belastet. Versuchsparameter waren: elektropolierte oder anodisch vorkorrodierte Oberfläche sowie ein 60%‐V‐Kerb in der Schweißnaht. Im letzten Fall war die Belastung des ungekerbten Schaftes nur 60% ReL.

Bei allen Proben traten innere und äußere Risse sowie verschiedene Formen eines örtlichen Oberflächenangriffs auf, die teilweise als typisch für einen dehnungsinduzierten Angriff anzusehen sind. In keinem Fall trat von der Kerbe ausgehend ein Bruch auf, was auf die größere Streckgrenze der Schweiße zurückzuführen ist.

Die Standzeiten sind deutlich vom CO‐Partialdruck abhängig und liegen bei 0, 1 bar um 5000 h. CO ist eine kritische Komponente fur Reß‐ und Lochkorrosion. In Druckanlagen sind wäßrige Kondensate zu vermeiden bzw. in Abhängigkeit vom CO‐Druck nur kurzzeitig zu dulden.
Vergleich des SwRK‐Verhaltens eines auf hohe Duktilität vergüteten martensitaushärtenden PH 13‐8 Mo Stahls mit dem Dampfturbinenlaufschaufelstahl X20 CrMoV 12 1
Authors: Schmitt‐Thomas Kh. G. , Simon R. , Schweigart H.
Published: December 2004

Im folgenden wird das Schwingungsrißkorrosionsverhalten der Stähle PH 13‐8 Mo und X20 CrMoV 121 verglichen. Die Untersuchungen hierzu umfaßten elektrochemische und Schwingungsrißkorrosions‐Tests. Weiterhin wurden mechanische, metallographische und rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen durchgeführt. Die Korrosionsschwingfestigkeit des auf höhere Festigkeit vergüteten Stahls PH 13‐8 Mo (Charge I) variiert bei 150°C sowie 250 MPa Mittelspannung zwischen 100 und 135 MPa. Der pH‐Wert beeinflußt den ertragenen Spannungsausschlag stärker als die Chloridkonzentration. Die auf die niedrigere Festigkeit vergütete zweite Charge erreicht eine deutlich geringere Korrosionsschwingfestigkeit.

Die Risse gehen bei den 12% Cr‐Stählen von Korrosionskerben aus, die durch den verstärkten Angriff der Korngrenzen unter salzartigen Belägen entstehen. Bei den martensitaushärtenden Stählen entstehen rilßauslösende Kerben durch den selektiven Angriff der plastisch verformten Zonen zwischen den Martensitnadeln, wobei bevorzugt Körner mit senkrecht zur Oberfläche orientierten Nadeln korrodieren.
Die Wirkung mechanischer Einflußgrößen bei der Rißkorrosion von Kohlenstoff‐Mangan‐Stählen. Mechanical Factors Influencing Corrosion Cracking of Carbon‐Manganese Steels
Authors: Herbsleb G. , Pfeiffer B. , Pöpperling R. , Schwenk W.
Published: December 2004

Stand des Wissens über Spannungsriß‐ und Schwingungsrißkorrosion bis um 1970; spezifische Medien für Spannungsrißkorrosion: Alkalilauge, Nitrate, Ammoniumsalze – Bedeutung der constant‐strain‐rate‐Technik und Bikarbonat‐Spannungsrißkorrosion – Zeitabhängigkeit von Zugspannung, Dehnung und Dehngeschwindigkeit; Bedeutung der Dehngeschwindigkeit – Untersuchungen in Bikarbonat‐, Karbonat‐ und Hydroxidlösungen – kritische Potentialbereiche – Zusammenhang zwischen Dehngeschwindigkeit und langsamer Ermüdung – theoretischer Unterschied zwischen Spannungsrißkorrosion und Korrosionsermüdung trotz phänomenologisch gleitender Übergänge.
Porosität und Thermoschockbeständigkeit Keramischer Werkstoffe
Authors: Jauch U. , Ondracek G.
Published: December 2004

Es wird die Porositätsabhängigkeit der Thermoschockbeständigkeit aus theoretischen Ansätzen hergeleitet und begründet, warum unter gegebenen Bedingungen geringe Porositäten zu einer erhöhten Thermoschockbeständigkeit führen.
Möglichkeiten und Grenzen einer gezielten Stoffauswahl für verschleißfeste Hartstoffschichten
Authors: Holleck H.
Published: December 2004

Stofflicher Aufbau, Herstellungsparameter und Mikrogefüge bestimmen die Eigenschaften von Schutzschicten. Die Kenntnis der Konstitution mehrkomponentiger Hartstoffsysteme und der daraus folgenden Eigenschaften trägt zu einer gezielten Stoffauswahl bei. Die komplexen Anforderungen an Schichten sind mit einem einzigen Material nicht optimal zu realisieren. Mehrlagen‐, Mehrphasen‐oder Gradien‐ten‐Schicten bieten sich an. Grundlegende Zusammenhänge zwischen Stoffaufbau und Eigenschaften, die zur Optimierung kompakter Materialien geeignet sind, können zumindest teilweise für eine Schichtoptimierung genutzt werden.
Eigenspannungsmessungen an unterschiedlich abgekohlten, kugelgestrahlten und torsionsschwellbeanspruchten Proben aus Federstahl
Authors: Kloos K. H. , Koch M. , Kaiser B.
Published: December 2004

Im Rahmen eines von der Arbeitsgemeinschaft Industrieller Forschungsvereinigungen geförderten Forschungsvorhabens wurden zahlreiche Torsionsschwellversuche an Rundproben mit 14 mm ∅︁ aus dem Werkstoff 55 Cr 3 durchgeführt. Zur Interpretation der Schwingfestigkeitsergebnisse wurden Härte‐ und Kohlenstoffverlaufskurven in der Randschicht der einzelnen Probenvarianten aufgenommen und metallographische Untersuchungen vorgenommen [1].

Um die Aussagefähigkeit der Schwingfestigkeitsergebnisse zu verbessern, wurde anschließend ein reduziertes Programm zur Untersuchung der Eigenspannungszustände der wesentlichen Abkohlungsvarianten an Proben der gleichen Charge durchgeführt. Über die Ergebnisse dieser Eigenspannungsmessungen wird im folgenden ausführlich berichtet, wobei zunächst einleitend die wichtigsten Parameter und Ergebnisse des Forschungsvorhabens zusammengefaßt dargestellt werden.
A comparison of the Creep Behaviour of various austenitic steels under carburising conditions
Authors: Guttmann V. , Beck K. E. , Bürgel R.
Published: December 2004

Investigations are reported on the creep and creep fracture behaviour of three heat resistant steels under carburising conditions. The material has been tested either under continuous carburisation or in a precarburised state. The chosen testing conditions are primarily related to ethylene production but the results enable the description in a more general way of carburisation‐creep interaction.
Ermüdung von Keramik unter Schwingbeanspruchung
Authors: Grathwohl G.
Published: December 2004

Der Ermüdung keramischer Werkstoffe under zyklischer Beanspruchung ist angesichts der Bereitstellung hochbelasteter keramischer Bauteile z. B. für den Motorenbau verstärkte Aufmerksamkeit zu widmen. Die Erkenntnisse über die Ermüdung spröder Werkstoffe haben mit der stürmischen Entwicklung neuer keramischer Konstruktionswerkstoffe keineswegs Schritt gehalten; der gegenwärtige Kenntnisstand der Ermüdungsforschung wird kurz skizziert. Danach werden zwei experimentell‐analytische Wege vorgestellt, die die Möglichkeiten und Schwierigkeiten der Ermüdungsforschung keramischer Werkstoffe deutlich machen. Während auf der einen Seite die statistisch abgesicherte Identifizierung eines spezifisch‐zyklischen Ermüdungseffektes in Keramik als Ziel angestrebt wird, dient die zweite Vorgehensweise der Direktbeobachtung des Rißfortschritts und seiner Voraussetzungen unter statischer und zyklischer Belastung. Ergebnisse werden unter beiden Aspekten für verschiedene Werkstoffe aus den Systemen Si3N4, SiC und ZrO2 dargestellt und mögliche Mechanismen diskutiert. Es ist zu folgern, daß die Gefügemaßnahmen, die eine Steigerung des Rißwiderstands hochgezüchteter Keramikgefüge zum Ziel haben, auch eine besondere Anfälligkeit gegenüber Ermüdungserscheinungen mit sich bringen. Demgegenüber sind in einfachen, ideal spröd brechenden Werkstoffen (z.B. Glas) die diskutierten Mechanismen nicht vorstellbar.
Calculation of Stress Intensity Factors for semi‐elliptical surface cracks in a turbine rotor
Authors: Grebener H. , Strathmeier U. , Gnirß G. , Herzog W.
Published: December 2004

Stress intensity factors based on linear elastic behaviour were calculated for semi‐elliptical surface cracks in the front face of a cylindrical disk. The small semi‐axis of the cracks coincides with the axis of rotation of the disk. The disk represents a part of a turbine rotor and is used to simplify the calculations. The uncracked rotor is loaded by a radial varying hoop stress distribution, caused by rotation, thermal gradients and the influence of the turbine blades. Following a procedure proposed by Mattheck at al. [1] the stress points of the cracks were calculated by means of the weight functions method.
Benetzungswinkel und Grenzflächenenergien der geschmolzenen Metalle Bi, Pb, Cu und Ni in Kontakt mit festem Al2O3
Authors: Angelopoulos G. , Nikolopoulos P. , Jauch U.
Published: December 2004

Mit Hilfe von Benetzungsexperimenten wurde der Gleichgewichtswinkel θ für die Kombinationen festes polykristallines Al2O3 in Kontakt mit den geschmolzenen Metallen Bi, Pb, Cu und Ni in Argonatmosphäre bestimmt. Es zeigte sich, daß die geschmolzenen Metalle, an ihren Schmelzpunkten, das Al2O3 nicht benetzen (θ > 90°). Durch Hinzunahme von Literaturdaten wurde die Adhäsionsarbeit und die Grenzflächenenergie in den untersuchten Systemen ermittelt. Beide Größen ändern sich linear mit der Temperatur. Die Temperaturkoeffizienten sind errechnet worden. Für die geschmolzenen Metalle Cu und Ni kann der nichtbenetzende Zustand bei Temperaturen, die noch unterhalb der Schmelztemperatur des Al2O3 liegen, in einen teilbenetzenden (θ <90°) übergehen.
On Oxygen Diffusion in tetragonal zirconia
Authors: Oberländer Barbara , Kofstad Per , Kvernes Ingard
Published: December 2004

Oxygen diffusion in dense scales of tetragonal zirconia at 1100–1300°C has been studied by the so‐called interruption kinetic method (or the Rosenberg method). Assuming that oxygen vacancies are the predominant defects in zirconia (ZrO2), studies by this method provide values of the oxygen self diffusion coefficient in this oxide at its lower limit of stability, D, and the value in tetragonal zirconia can be expressed as D =2.2 · 10−3 exp (−140(kJ/mole)/RT). The studies furthermore show that the maximum non‐stoichiometry in tetragonal zirconia, X in ZrO2−x, is small and has a value about x* ∼ 0.03 at 1000–1300°C.
Statistischer Größeneinfluß unter mehrachsiger Wechselbelastung
Authors: Scholz F. , Kuhn G.
Published: December 2004

Anhand von Versuchsergebnissen aus 41 Serien glatter, gekerbter und hohler Rundproben, die in vier Wechselbeanspruchungsarten (Zug‐Druck, Torsion und überlagerte Torsion‐Biegung sowie Umlaufbiegung) geprüft wurden, können unterschiedliche Ansätze zur Erfassung des statistischen Größeneinflusses bei mehrachsiger Last beurteilt werden. Die theoretischen Beschreibungen basieren auf dem Fehlstellenmodell. Mehrachsige Lastverläufe lassen sich entweder über Festigkeitskriterien, oder direkt durch bruchmechanische Überlegungen am Riß im mehrachsigen Spannungsfeld berücksichtigen. Die Gegenüberstellung von Theorie und Versuchsergebnissen zeigt, daß mit geeigneten Ansätzen Vorhersagen mit Abweichungen kleiner 20° möglich sind, wenn das Verhältnis von Torsions‐ zu Biegewechselfestigkeit als zusätzlicher Parameter einfließt.
Some furan's derivatives as Corrosion Inhibitors for AI in HCI solutions
Authors: Al‐Suhybani Abdulaziz A.
Published: December 2004

The corrosion of aluminum in HCL solutions has been carried out using polarization and weight loss methods. The effects of some furan derivatives on the corrosion rate were studied. It was found that these compounds inhibit the corrosion of Al to varying extents and they follow the order: 2, 5‐dihydrofuran > 2,5‐dihydro, 2,5‐dimenthoxyfuran > tetrahydrofuran. The free energy changes (Δ G°ads.) for the adsorption of these compounds were negative and they were in the same order as above. These Δ G°ads. are in accordance with the electron densities of these compounds.
Kriechermüdungsverhalten warmfester Stähle bei betriebsähnlicher Hochtemperaturdehnwechselbeanspruchung
Authors: Kloos K. H. , Granacher J. , Scholz A.
Published: December 2004

An drei kennzeichnenden warmfesten Stählen wird das Kriechermüdungsverhalten mit einem betriebsähnlichen Dehnwechselzyklus bis in einen Zeitbereich von rd. 10 000 h untersucht. Eine Kriechermüdungsanalyse hinsichtlich des zyklischen Verformungsverhaltens und der Anwendbarkeit der Verallgemeinerten Schadensakkumulationshypothese wird vorgenommen, und Möglichkeiten einer langzeitigen Kriechermüdungsvorhersage werden untersucht.
Beitrag zur Festigkeitssteigerung von Hochtemperaturgelöteten Titanwerkstoffen
Authors: Wielage B. , Ashoff D.
Published: December 2004

Es wurden an Reintitan und den Titanlegierungen TiAl6V4 und TiV 8 Cr 6 Mo 4 Zr 4 Al 3 mit dem Lot CuTi30 Hochtemperatur‐Lötverbindungen hergestellt. Das Lötnahtgefüge ist lichtmikroskopisch und rasterelektronenmikroskopisch untersucht worden. Weiterhin wurde das Festigkeitsverhalten der gelöteten Verbindungen im Zugversuch bei Raumtemperatur geprüft. Die im Vakuum oder unter Schutzgas als auch an Atmosphäre hergestellten Verbindungen erreichen bis zu 95° der Zugfestigkeit des Grundwerkstoffs. Die Ergebnisse wurden unter Berücksichtigung der Beeinflussung des Gefüges und der mechanischen Eigenschaften des Grundwerkstoffs durch den Lötprozeß diskutiert.
Fracture Toughness Measurements on silicon carbide
Authors: Himsolt G. , Fett T. , Keller K. , Munz D.
Published: December 2004

The fracture toughness of three SiC‐materials was determined using specimens with straight‐through notches and Chevron notches as well as specimens with Knoop‐indentation cracks. The different procedures and results are compared and special effects such as crack‐healing and crack surface interactions are discussed.
Berechnung von Röntgenreflexen für polykristallines Titan unter dem Einfluß von Stickstoffgradienten und Eigenspannungen
Authors: Wieder T. , Herr W. , Gärtner H.
Published: December 2004

In der vorliegenden Arbeit wird ein Verfahren zur Berechnung von Röntgenreflexen eines Festkörpers, in dem gleichzeitig ein Konzentrationsgradient und ebene oberflächenparallele Eigenspannungen vorhanden sind, vorgestellt. Als Beispiel dient der (004)‐Reflex von nitriertem, eigenspannungsbehaftetem Titan. Die Profile und Lagen des (004)‐Reflexes werden berechnet für eine Eigenspannungsmessung nach dem ω‐Verfahren.

Die erhaltenen Rechenergebnisse Zeigen, daß ein Konzentrationsgradient das Reflexprofil verbreitert, während homogene Eigenspannungen die Reflexlage verschieben. Die Reflexlage wird durch einen Konzentrationsgradienten in dem gewählten Stoffsystem nur vernachlässigbar beeinflußt, so daß eine Trennung beider Einflußgrößen aus der Diffraktogrammauswertung möglich ist.
Einfluß einer thermomechanischen Behandlung auf die mechanischen Eigenschaften der Ti6Al4V‐Legierung
Authors: Grundhoff Karl‐Josef , Schurmann Hartmurt
Published: December 2004

Influence of thermomechanical treatment on the mechanical properties of Ti6Al4V

Thermomechanical treatments of Ti6Al4V including deformation just below the β‐transus followed by water quenching and aging were shown to substantially improve the mechanical properties. Especially the fatigue strength was raised well beyond levels known from conventional processed material, for both room and elevated temperatures. The paper shows how other properties like tensile strength, ductility, fracture toughness, creep strength fatigue crack growth and stress corrosion cracking are affected.
Anwendung des Folge‐Wöhler‐Kurven‐Konzeptes zur Berechnung der Ausfallzyklenzahl bei unterschiedlichen Belastungsabläufen im niederzyklischen Ermüdungsgebiet
Authors: Schott G.
Published: December 2004

Das Folge‐Wöhler‐Kurven‐Konzept konnte bislang mit Erfolg im Zeit‐ und Dauerschwingfestigkeitsgebiet bei spannungskontrollierten Blockprogramm‐ und Randombeanspruchungen eingesetzt werden. Im vorliegenden Beitrag wird untersucht, ob sich dieses Konzept im Gegensatz zu den örtlichen Konzepten, bei denen die Schädigungen linear summiert werden, für die Berechnung der Ausfallzyklenzahl bei dehnungskontrollierten unterschiedlichen Belastungsabläufen im LCF‐Gebiet eignet.

Da das neue Konzept durch experimentell abgesicherte Ermüdungsfunktionen das reale Ermüdungsverhalten im Berechnungsablauf weitestgehend berücksichtigt, gelingt es, auch im LCF‐Bereich treffsichere Ausfallzyklenzahlen zu ermitteln.
Korrosionsschäden an Rührreaktoren mit Doppelmantel
Authors: Skiebe F. , Müller E.
Published: December 2004

Im Rahmen von wiederkehrenden inneren Prüfungen an mit Außenkesseln versehenen Rührreaktoren, in denen Polymerisationen mit exothermer Reaktion stattfinden, erfolgten Ultraschallwanddickenmessungen an den Innenkesseln.
Lösung tribotechnischer Probleme mit Hilfe von Polymerwerkstoffen
Authors: Beringer H.‐P. , Heinke G. , Strickle E.
Published: December 2004

Da das Reibungs‐ und Verschleißverhalten von Werkstoffen durch materialbezogene Kenngrößen nicht sicher charakterisiert werden kann, werden zur Werkstoffvorauswahl fü tribologisch beanspruchte Bauteile zumeist systemspezifische Kennwerte aus Modell‐Verschleißversuchen herangezogen. Model‐Verschleißversuche ermöglichen sowohl das Studium von Mechanismen der Tribologie, als auch die Charakterisierung der tribologischen Eigenschaften eines Werkstoffes. Die Standardisierung der Prüfbedingungen ermöglicht dabei einen Quervergleich unter den verschiedenen Polymerwerkstoffen.
Fertigungstechnische Beeinflussung der Erstarrungsvorgänge beim Hochtemperaturlöten unter Druckaufbringung
Authors: Steffens H.‐D. , Wielage B. , Dammer R. , Lebküchner‐Neugebauer J.
Published: December 2004

Beim Erstarrungsverhalten von Hochtemperaturloten ist zu prüfen, inwieweit jenes durch eine Volumenzunahme der festen Phasen beeinflußt wird. Aufgrund thermodynamischer Gesetzmäßigkeiten kann durch eine Druckerhöhung das Wachstum von Phasen behindert werden, was zur Verbesserung des Lötverbundes beiträgt.
Effect of loading on the optimized shape of a kinked bar
Authors: Mattheck C. , Harzheim L.
Published: December 2004

A kinked bar with two rectangular knees is shape optimized with respect to different single and one combined loading case. A guideline to shape optimization is given for combined loading. It was found that if the kinked bar is shape optimized with respect to the most unfavorable case of combined loading, the final optimum design will be also weight optimized. However if single load cases which are part of this combination or sub‐combinations are applied the design is still safe, but not weight‐minimized furthermore. The shape optimization was carried out with the CAO‐method (CAO: Computer Aided Optimization) which is based on a computer simulation of biological growth. It is a new method developed in the Karlsruhe Nuclear Research Center.
pH effect on the potentiodynamic behaviour of titanium electrodes
Authors: Khalil M. W. , Abdel Rahim M. A.
Published: December 2004

Potentiodynamic measurements on mechanically polished titanium electrodes were performed in different solutions in the pH range 0.55–12. Two anodic peaks and one small cathodic peak were observed. Comparison with thermodynamic data revealed the possibility of formation of Ti2O3 or TiO2 at potentials corresponding to the first anodic peak probably directly from titanium hydride. The second anodic peak is interpreted as the oxidation of incorporated H to form H+ ions which partly remain inside the metal. The small cathodic peak represents the back reduction of the incorporated H+ to the metal hydride.
Einfluß verschiedener Wärmebehandlungsverfahren auf die Schwingfestigkeit von Sinterstählen
Authors: Sonsino C. M.
Published: December 2004

Diese Untersuchung vergleicht das Schwingfestigkeitsverhalten der Sinterstähle Fe‐1,5%Cu, Fe‐1,5%Cu‐0.6%C und Fe‐0,8%Mn‐0,95%Cr‐0,24%Mo‐0,6%C in gesinterten und wärmebehandelten Zuständen. Die Legierung Fe‐1,5%Cu ist karbonitriert und die beiden anderen vergütet. Da in der Praxis Bauteile Spannungskonzentrationen aufweisen und unterschiedlichen Belastungsarten ausgesetzt sind, wurden die Versuche mit ungekerbten und gekerbten Proben unter Axial‐ und Biegebelastung mit unterschiedlichen Mittelspannungen durchgeführt. Die Auswahl dieser Werkstoffe, der Wärmebehandlungsbedingungen. Probengeometrien und Belastungsarten deckt ein breites Anwendungsfeld ab.
Chemische Diffusion von Molybdän in hochlegierten austenitischen CrNiMo(N)‐Stählen
Authors: Kühl A. , Bergner D.
Published: December 2004

Mit Hilfe der Sandwichmethode wurde die Volumendiffusion von Mo in austenitischen CrNiMo(N)‐Stählen untersucht. Danach können für die gegebenen Stahlzusammensetzungen mit 12–19 Ma% Cr, 12–16 Ma% Ni, 0–2 Ma% Mo und 0–0.27 Ma% N(Rest Fe) die chemischen Diffusionskoeffizienten (DK) des Mo im Temperaturbereich von 1283 bis 1523 K als konzentrationsunabhängig betrachtet werden. Die Diffusion von Mo in diesen Stählen läuft schneller ab als die Volumendiffusion von Cr, Ni und Fe. Die Mo‐Diffusionsparameter werden durch eine Zulegierung von etwa 0,25 Maß N verringert; möglicherweise als Folge des durch den N verursachten Gitteraufweitungseffektes bzw. erhöhter Leerstellenkonzentration durch N. Unterschiede in den Ausgangskonzentrationen von Cr und Ni haben keinen signifikanten Einfluß auf die Absolutwerte der chemischen DK des Mo.
Analyse und Modellierung des Kriechverhaltens von Kunststoffen und Metall‐Klebverbindungen
Authors: Dorn L. , Salem N.
Published: December 2004

Empirische Ansätze und rheologische Modelle dienen zur Ermittlung von Werkstoffkennwerten aus einachsig beanspruchten Proben, die als Eingangsgrößen für die numerischen FEM‐Berechnungen erforderlich sind. Dafür wurde der Potenzansatz nach Nutting zugrunde gelegt, wobei die Ansatzparameter mittels der Methode der kleinsten Fehlerquadratsumme und der graphischer Anpassung sowie einer Kombination der beiden Lösungswegen ermittelt werden. Mit den berechneten Parameterwerten werden die Dehnungen des Kunststoffs sowie die Gleitungen der Epoxidklebschicht ermittelt. Der Vergleich der Ergebnisse zeigt unterschiedliche Approximationsgüten zu den experimentellen Werten auf.
Open circuit potential for Copper Electrode in 1 M NaCl solutions
Authors: Abdulhay Malik A. , Al‐Suhybani Abdulaziz A.
Published: December 2004

The open circuit potential (OCP) of Cu electrode in 1 M NaCl solution was studied under different conditions. These include the change in pH (1–13), temperature (10–50°C) and the effect of O2, N2 and two organic additves, namely Sodium Methyl Dithiocarbamate and Sodium Butyl Dithiocarbamate. It was found that OCP changes to the positive or negative directions, depending on pH. The effect of temperature was found to depend mainly on pH. The presence of O2 has a pronounced effect on the potential and so is the addition of the two organic additives. The change of potential seems to be complicated since the kinetics of the change was found to be first, second or mixed first and second‐order depending on pH. The solid products formed at the electrode surface (pH = 1–9) were identified by IR spectroscopy.
Rißfortschrittsverhalten festgewalzter Kerbproben unter Axialbelastung
Authors: Kloos K. H. , Kaiser B. , Adelmann J.
Published: December 2004

Mit einer mechanischen Randschichtverfestigung durch Festwalzen können bei gekerbten Teilen beträchtliche Schwingfestigkeitssteigerungen erzielt werden, die hauptsächlich auf die günstige Wirkung der Randdruckeigenspannungen in der Rißfortschrittsphase zurückzuführen sind. An festgewalzten gekerbten Rundproben aus dem Vergütungsstahl 42 CrMo 4 wurde das Rißfortschrittsverhalten unter ein‐ und mehrstufiger Axialbelatung untersucht. Die Versuche ergaben einen ausgeprägten Einfluß von der Belastungshöhe und des Beanspruchungsverhältnisses auf den Eigenspannungszustand und die Rißentwicklung. Diese Zusammenhänge stehen im Einklang mit bruchmechanischen Modellvorstellungen, eine quantitative Vorhersage der Rißentwicklung erfordert jedoch weitergehende empirische Annahmen.
Electron transfer mediation characteristics of conducting Polymer Films of 4(5‐chloro‐2‐pyridyl)‐1,3‐diaminobenzene cobalt complex
Authors: El‐Rahman H. A. Abd , Rehan H. H.
Published: December 2004

Stable electroactive polymer films of cobalt complex of 4(5‐chloro‐2‐pyridylazo)‐1,3‐diaminobenzene (abbreviated as PCoL2) were prepared on glassy carbon electrodes by the oxidative polymerization of the complex in acetonitrile. Two pairs of reversible redox peaks for PCoL2 films were observed. The first pair is attributed to the electroactivity of the skeleton of the polymer and the other is attributed to the redox processes of the CO3+/2+ couple. The surface concentration of the electroactive Co sites was found to increase with increasing the film thickness. Mediation of reduction of [Fe(CN)6]3− by PCoL2 films was investigated by steady state measurements. The rate of the mediated reaction was found to be controlled by the rate of the charge propagation within the film & the rate of diffusion of the substrate through the film beside the rate of diffusion of the substrate to the electrode. Thin films were found to be potentially more efficient for the mediation than thicker films.
Effect of recycling on the mechanical properties of wood fiber–polystyrene composites. Part I: Chemithermomechanical pulp as a reinforcing filler
Authors: Maldas D. , Kokta B. V.
Published: December 2004

The feasibility for recycling composites of polystyrene‐hardwood aspen fiber (chemithermomechanical pulp or CTMP) was tested by evaluating the mechanical properties and dimensional stability of the original polymer and the recycled composites. The mechanical properties and dimensional stability of composites were investigated under extreme conditions (e.g., exposure to boiling water and at room temperature as well as exposure to +105°C and −20°C). The influence of coupling agent, e.g., 3% poly[methylene (polyphenyl isocyanate)] (PMPPIC), and various treatments, e.g., fiber coated with 10% polymer +8% PMPPIC and grafted with polystyrene 89.1% add‐on, on the properties of the composites have also been studied. Compared with the original composites, the mechanical properties and dimensional stability of the recycled composites did not change significantly even after exposure to extreme conditions. Moreover, the treated composites offered improved properties compared with nontreated and original polymer under all experimental conditions.
Dynamic mechanical measurements: Comparison between bending and torsion methods on a graphite‐reinforced and a rubber‐modified epoxy
Authors: Gerard J. F. , Andrews S. J. , Macosko C. W.
Published: December 2004

Dynamic mechanical measurements in the cantilever bending and torsion rectangular modes were compared on two epoxy samples: one unidirectionally reinforced by 42 vol.% graphite fibers, the other modified by 15 wt.% carboxy terminated acrylonitrile butadiene rubber. Two forced oscillation instruments were used: cantilever bending on a Polymer Labs DMTA and torsion with a Rheometrics System Four. In the cantilever mode, the storage modulus on both samples was measured at about two to three times too low because of compliance of the instrument. The two instruments agreed and appeared to measure accurately tan δ on the graphite‐reinforced samples. Agreement was only fair on tan δ for the rubber‐modified sample. Multiple frequency data were used to separate the glass‐transition temperature of the rubber from the epoxy β transition. Activation energies of these transitions are within the range reported. This study demonstrates the value of forced oscillation methods and the importance of selecting sample dimensions to fit instrument limits.
Ternary composites of polypropylene, elastomer, and filler: Analysis of phase structure formation
Authors: Pukánszky Béla , Tüdős F. , Kolařik Jan , Lednický František
Published: December 2004

Investigation of the morphology and properties of ternary composites of polypropylene, ethylene‐propylene‐diene terpolymer, and filler has shown that in such systems two kinds of structures can be formed: separate dispersion of the components or encapsulation of the filler by the elastomer. A thermodynamic analysis of the two structures revealed that encapsulation is the thermodynamically favored process. The final structure is determined by the stability of the encapsulated units, which depends on the relative magnitude of adhesion and shear forces. The former depends on the reversible work of adhesion and on the particle size of the filler, while the latter depends on the viscosity and shear rate. Surface treatment of the filler decreases the work of adhesion, resulting in extensive de‐encapsulation. The developed tentative explanation is in agreement with the observed phenomena and experimental results.
Silicon‐29 solid‐state nuclear magnetic resonance spectroscopy of composite interfaces
Authors: Hoh Ka‐Pi , Ishida Hatsuo , Koenig Jack L.
Published: December 2004

The types of structures and bonds that are formed with silicons in the composite interface were studied using 29Si cross‐polarization/magic angle sample spinning (CP/MAS) nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR). The change in mobility of silane coupling agent bonded to silica, as compared with bulk hydrolyzed silane coupling agent, can be monitored by the change in line width and the shift of resonances to higher fields, as well as by the change in the silicon‐proton cross‐polarization time TSiH. In the silane coupling agent‐matrix resin interface, the TSiH values reflect the change in mobility as a function of the concentration and degree of hydrolysis of the silane coupling agent. It has been demonstrated that quantitative measurements of TSiH can be used to investigate relative mobilities.
Extrusion blow molding of polyvinyl chloride homo‐ and copolymers
Authors: Taylor W. , King L. F.
Published: December 2004

Dynamic mill stability tests of PVC powder blends at the equiviscous temperatures were correlated with the clarity and color obtained in extrusion and blow molding of bottles. Copolymers of vinyl chloride with alkyl vinyl ether and propylene in a calcium‐zinc stabilizer, impact modified formulation had better processability than a homopolymer and produced bottles having lower values of absorbance and yellowness index. Product imperfections which were evident in blow molding of dry blends, but not during milling or capillary rheometer extrusion, were found to be related to the particle size distribution and volatile content of the resin.
Evaluation of biocides for treatment of polyvinyl chloride film
Authors: Kaplan A. M. , Greenberger M. , Wendt T. M.
Published: December 2004

The results of a study to determine the biological stability of clear, colorless, biocide‐treated PVC film are presented. With the exception of a resistant control, all the PVC film samples tested contained a plasticizer susceptible to biological deterioration. Biocide‐treated and control PVC film samples were subjected to biological attack in soil burial. Portions of each sample were exposed to leaching and to weathering in a weatherometer followed by soil burial to test the stability of each biocide to loss by water and weathering exposure. Of the 32 biocide preparations tested only 2, N‐(trichloromethylthio) phthalimide and copper 8‐quinolinolate, a known effective reference compound, were found to provide good protection for treated film in direct soil burial and in soil burial following leaching and weatherometer exposure. Natural weathering outdoors confirmed the results found with weatherometer exposed samples. The N‐(trichloromethylthio) phthalimide was less effective than the reference compound in suppressing surface growth. In addition, N‐(trichloromethylthio) phthalimide may not be compatible with all PVC formulations.
A new mthod for determining oven aging stability of polypropylene monofilament
Authors: Di Battista A.
Published: December 2004

A precise method of oven‐aging polypropylene monofilament has been developed employing a tubular oven in which temperature and air velocity within each tube are accurately controlled. The monofilaments are suspended within each tube by means of specially construced heat stabilized polypropylene holders (no metal contact), which facilitate handling and record keeping. Each filament is held in an attitude perpendicular to the air flow. Failures almost invariably occur in the middle of each filament. Oxidative stabilities of filaments aged in the tubular oven at a constant temperature and air flow were found to be dependent upon (a) distance of the filaments from the incoming air side and (b) whether the exposure was continuous or intermittent. If these parameters are kept constant, relatively good precision can be obtained. The 95% confidence level for a single observed value was found to be on the order of ±10% of the average oven stability within the whole oven and ±7% within a single tube. Precisions of about ±2.5% can be obtained by employing averages of 10 replicates exposed on the same specimen holder.
Kinetics of thermally induced solid state polycondensation of poly(ethylene terephthalate)
Authors: Chang T. M.
Published: December 2004

A diffusional model was established to study the kinetics of thermally‐induced solid state polycondensation of poly(ethylene terephthalate). Diffusion through solid polymer is the rate controlling step when temperature is higher than 210°C and particle size is no smaller than 100 mesh. The activation energy is 30 Kcal/g mole. In polymerizing powders (20‐200 mesh), the crystallinity of prepolymer and its changes during the polymerization affect the diffusivity and thus the polymerization rate. The diffusivity was found to be linearly proportional to the mass fraction of the amorphous phase in PET polymer.
Physico‐chemical characterization of poly(vinyl chloride). I. Solution properties
Authors: Baijal M. D. , Kauppila K. M.
Published: December 2004

Poly(vinyl chloride) was fractionated and its solution properties were studied. Calibration of the gel permeation chromatograph was carried out using poly(vinyl chloride) and polystyrene. Empirical correlations were established for the calibration plots.
Viscoelastic stresses in a composite system
Authors: Hackett Robert M.
Published: December 2004

A large number of composite materials are polyphase systems in which one phase exhibits time‐dependent properties. This paper presents an analysis of the stress redistribution in such a viscoelastic material system under the influence of applied external loads. In order to perform this study an appropriate idealized model, a series of which would tend to approximate the composition of a polyphase material, is formulated. The solution of the time‐dependent stress field is obtained by applying the “correspondence principle” to the elastic stress field solution which, for the selected model, has previously been obtained in numerical form.

Application of the solution to a model of an actual polyphase composite material system yields results which clearly indicate that, under certain normally encountered conditions of external loading, the principal stresses in certain areas of such a system will increase significantly with time.
Mechanical properties of particulate composites
Authors: Sahu S. , Broutman L. J.
Published: December 2004

The mechanical properties of glass bead (30 micron diameter glass spheres) filled epoxy and polyester resins have been studied as a function of volume fraction of filler and the strength of the interfacial bond. The bonding between glass and resin was varied by chemically surface treating the glass using a silicone mold release to prevent chemical bonding at one extreme and a silane coupling agent to maximize bonding at the other extreme. Theoretical predictions of the elastic modulus and tensile strength have been made utilizing a finite element method. Excellent agreement is obtained with the experimental results. Izod impact energies have been measured for these composites as a function of filler content and interface treatment.
Determination of cure of diallyl phthalate using differential scanning calorimetry
Authors: Willard P. E.
Published: December 2004

Kinetic parameters (reaction rate constant, activation energy, and frequency factor) were determined by differential scanning calorimetry using a linearly rising temperature program for the polymerization of diallyl phthalate monomer catalyzed with dicumyl peroxide. Cure times for specific degrees of cure at constant temperature were calculated and found to agree with the degree of cure measured by infrared spectroscopy. The relationship between non‐isothermal and isothermal cure cycles is discussed.
Critcal stress and recoverable shear for polymer melt fracture
Authors: Vlachopoulos J. , Alam M.
Published: December 2004

The phenomenon of extrudate distortion, which is called melt fracture, was studied for polystyrene samples of narrow and broad molecular weight distribution, and commerical samples of polypropylene and linear and branched polyethylene. It was experimentally found that the shear stress at the onset of melt fracture (τcr) is of the order of 106 dynes/cm2 and independent of the distribution of molecular weights. As the weight average molecular weight increases the shear stress τcr decreases. For polystyrene extruded at τcr the recoverable shear strain, which is defined to be half the ration (first normal stress difference/shear stress), was found proportional to the factor MzMz+1/Mw2 which represents the distrubution of molecular weights. The proportionality is expected to hold for other polymer systems. The polymer behavior at the onset of melt fracture was explained in terms of Graessley's entanglement theory and his correlation between true and Rouse shear compliance.
Fusion of particulate structure in polyvinyl chloride during powder extrusion
Authors: Hattori T. , Tanaka K. , Matsuo M.
Published: December 2004

It has been recognized recently that suspension polyvinyl chloride granules consist of particles ca 1μ in diam which are linked together to form a three‐dimensional, sponge‐like lattice. This paper deals with the fusion process of this particulate structure of PVC resin during powder extrusion. Extrudates prepared under various extrusion conditions are investigated through the electron microscope using a methyl methacrylate (MMA) embedding method followed by ultrathin sectioning. The MMA embedding method has been proven to be an effective means of revealing the detailed structure of molded PVC. Results showed that the 1μ‐particles were subjected to breakdown due to heat and shear into fibrils 100‐300 Å in thickness, which were the final structure attainable by extrusion. Discussion was focused on the fibrillar structure especially in relation to the elasticity in plasticized PVC.
An analysis of fiber buckling
Authors: Hackett R. M. , Tarpy T. S. , Wood J. L.
Published: December 2004

This paper presents results obtained by the experimental technique of photoelastic stress analysis and by finite or discrete element analysis, applied to the case of buckling of a single, axially‐loaded metal fiber embedded in a plastic matrix. The program was conducted utilizing a mild steel fiber embedded in an epoxy resin system. The fiber was loaded axially with an increasing compressive force until buckling occurred. Along with determination of the critical load for the fiber, the maximum shearing stress at any point in the epoxy matrix was determined using two‐dimension photoelastic stress analysis. In the analytical study, the fiber was modeled by a series of bending elements and the matrix by an assemblage of constant‐strain triangular elements. The total system was thus modeled by the two types of elements connected at common nodal points. The instability was solved as a standard eigenvalue problem and the stress tensor was obtained by finite element stress analysis.
The elastic, anelastic and plastic components of strain in the load‐extension curve for bisphenol‐A polycarbonate
Authors: Robertson Richard E. , Patel Ashwin M.
Published: December 2004

A procedure has been developed for analyzing the elongation of a specimen in a tensile test for the elastic, anelastic, and plastic components of strain. The procedure was applied to bisphenol‐A polycarbonate, which showed the division between the anelastic and plastic components to be justified and gave the following results. First, the elastic modulus was found to be essentially constant, independent of stress up to at least 7,000 psi. Second, the strain accumulated at the yield point was found to be mainly anelastic and recoverable with release of the stress. Third, plastic or non‐recoverable strain was mainly accumulated only beyond the yield point. These latter two results suggest that anelasticity is important for ductility. The relatively large anelastic response at low stresses that contribute to the ductility of polycarbonate probably arises from both the large size of the moving segment and the large low temperature loss process.
Fracture mechanics and relaxation processes in polyvinyl chloride
Authors: Radon J. C.
Published: December 2004

Linear elastic fracture mechanics has been applied to investigate the strain rate sensitivity of polyvinyl chloride over a range of temperatures (−197 to +80°C). Three‐point bend tests have been carried out at two widely different strain rates; in “static” (slow bend) conditions and in a “dynamic” (impact) situation. A specially instrumented Charpy impact hammer has been used to analyse the record of transient loads.

The fracture toughness results show a close relationship to the relaxation phenomena between −60 and +75 °C; it was observed that in this region the maximum toughness correlated with the maximum β‐relaxation. It was also found that, while in the region of low temperatures the material showed a considerable degree of strain rate sensitivity, at +50° the dynamic and static toughness were of the same order of magnitude; this behavior differs substantially from that observed in metals.