bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Versuche mit MoS2‐Beschichtung zur Verbesserung der Notlaufeigenschaften zwischen Hubring und Flügel der Flügelzellenpumpen bei Verwendung von schwerentflammbaren Druckflüssigkeiten der Gruppe “HFC”
Authors: Herbert H. W.
Published: December 2004

Das relativ schlechte Verschleißschutzvermögen sowie verminderter Korrosionsschutz von HFC‐Flüssigkeiten führen bei einigen Bauelementen zu vorzeitigen Ausfällen. In diesem Bericht wird gezeigt wie man bei Flügelzellenpumpen durch eine entsprechende Oberflächen‐Beschichtung eine Verbesserung der Notlaufeigenschaft zwischen den Gleit‐ bzw. Reibpartnern erreichen kann, und dadurch die Lebensdauer der Pumpen erhöht.
Oberflächenschutzverfahren und ihr Einsatz in der Werkstoff‐ und Tribo‐Technik
Authors: Böhm G.
Published: December 2004

Hardfacing‐Methods and their Application in the Materials‐Technology and Tribology

During the last few years more and more efforts have been made to reduce or even avoid material losses, caused either by mechanical or corrosive attack, by the means of protecting metal surface protection. In fact, the expenses needed in the Plastic‐Technology for the disposition of wear‐spares in West Germany amount to half a billion DM a year [1]. If all the damages by wear and corrosion are included, the losses world‐wide rise to more than 80 billion DM/year. Thus not only technical but most of all economical reasons promote the rapid development of different hardfacing methods. The various methods are presented with ascending temperature of the working materials (s. Fig. 1).
Einfluß von Sauerstoffspuren auf die Eigenschaften von Wolfram‐Schwermetallen
Authors: Danninger H. , Pisan W. , Jangg G. , Lux B.
Published: December 2004

Untersuchungen an nach verschiedenen Zyklen gesinterten Schwermetallen zeigten, daß sorgfältige Reduktion vor dem Flüssigphasensintern notwendig ist, um die beträchtlichen Ausgangsmengen an Sauerstoff zu entfernen; andernfalls werden aufgrund der durch Oxidbelegung verschlechterten Haftfestigkeit zwischen W‐Körnern und Binderphase nur sehr schlechte mechanische Eigenschaften erhalten. Der Wassergehalt der Ofenatmosphäre spielt naturgemäß eine bedeutende Rolle; bei richtiger Führung der Sinterung werden auch von stark oxidierten Grünlingen ausgezeichnete Schwermetalle erhalten. Zusatz von Scavengern, wie Cr oder V, anstatt der Vorreduktion verbessert zwar die Haftung der Phasen, die Eigenschaften bleiben aber unbefriedigend.
Schweißen im Behälter‐ und Apparatebau
Authors: John P.
Published: December 2004

Die Schweißaufgaben im chemischen Apparatebau werden an einer relative geringen Anzahl von Kunststofftypen mit wenigen Schweißverfahren bewältigt. Diese Verfahren sind in ihren Grenzen erfaßt und erlauben sichere und wirtschaftliche Schweißungen. Es sind hierbei allerdings eine Reihe wichtiger Grundsätze zu beachten. Die entsprechenden DVS‐Richtlinien geben zu Berechnungs‐, Gestaltungs, Personal‐, Geräte‐, Material‐ und Prüffragen wesentliche Hinweise. Vorrangige Bedeutung im Hinblick auf Qualität und Wirtschaftlichkeit im Behälter‐ und Apparatebau hat das Extrusionsschweißen.
Langzeitprüfung von Schweißverbindungen aus Polyethylen bei komplexer Beanspruchung
Authors: Hessel J.
Published: December 2004

Für die im Apparate‐ und Behälterbau am meisten angewandten Schweißverfahren: Heizelementstumpf‐, Extrusions‐ und Warmgas‐schweißen werden Prüfmethoden zur Bestimmung der Langzeit‐schweißfaktoren vorgestellt. Als Prüfkörper werden hierbei geschweißte Rohre verwendet, um einen mehrdimensionalen Span‐nungszustand zu realisieren und die Prüfzeiten zu verkürzen. Desweiteren wird der Einfluß einiger Medien auf geschweißte Rohre im Vergleich mit ungeschweißten Rohren untersucht.
Zeitstandprüfung von Polypropylen bei 120 °C
Authors: Dorsch A.
Published: December 2004

Die Schädigungsmechanismen in der Rohrwand bei der Zeitstand‐Innendruckprüfung von Rohren aus Polypropylen und einer Prüftem‐peratur von 120 °C werden beschrieben. Die sich daraus ergebenden Konsequenzen hinsichtlich der Prüftechnik werden aufgezeigt und ein Prüfstand mit selbsttätiger Erfassung des Versagenszeitpunkts für die Serienprüfung vorgestellt. Desweiteren werden Lösungsmöglichkeiten zur Beseitigung des Sicherheitsrisikos bei der Prüfung von Großrohren erläutert und eine praktische Ausführung beschrieben.

Auf der Basis der Zeit‐Temperatur‐Korrelation des Festigkeitsverhaltens von Polypropylen werden die mathematischen Grundlagen zur Interpolation von Mindestanforderungen für die Qualitätskontrolle angegeben.
Erfahrungen beim Schweißen gasempfindlicher hochreiner Werkstoffe
Authors: Thiessen W. , Poweleit B.
Published: December 2004

Hochreine Stähle und Nichteisenmetalle reagieren bei der Verarbeitung, insbesondere beim Schweißen mit den Gasen der Luft und verändern ihre Gebrauchseigenschaften. Daher sind vielfach Sondermaßnahmen beim Formieren und Schutzgasschweißen notwendig. Speziell am Beispiel eines Chromstahles hoher Reinheit (Superferrit) werden die Schweißeigenschaften, Daten der Verarbeitung sowie die Auswahl geeigneter Schutzgasbrenner beschrieben. Vergleichende Hinweise und Anwendungsbeispiele für andere Werkstoffe wie z. B. Titan sind möglich.
Methoden zur Qualitätskontrolle festgewalzter Pkw‐Teile
Authors: Kolitsch C. , Ziese J.
Published: December 2004

Die Qualitätskontrolle von festgewalzten Pkw‐Bauteilen ist zum gegenwärtigen Zeitpunkt noch nicht wirtschaftlich zufriedenstellend gelöst. Um die Zeit zwischen dem Walzvorgang und der Montagefertigung, und um die Kosten zu reduzieren, ist eine Methode erwünscht, die eine Überwachung der Qualität unmittelbar an der Walzmaschine erlaubt.

Es werden zuerst die folgenden aktuellen bei BMW angewandten Methoden vorgestellt: Kontrolle der Walzmaschine, Einstufenversuch, Eigenspannungsmessung, Kontrollkarte, Schliff und Härteverlauf. Die weiteren Prüfverfahren werden an Achsschenkeln erprobt: zerstörendes chemisches Verfahren, Glanzgradmessung, Barkhausen‐Effekt, Maßkontrolle, Feinstrukturanalyse und Magnatest.

Die zwei Methoden, die bis jetzt eine qualitative Aussage erlauben, Eigenspannungsmessung und Wöhlerversuch, sind sehr aufwendig. Nach unserem gegenwärtigen Untersuchungsstand sind Maßkontrolle und Feinstrukturanalyse gute Alternativen, um die Prüfzeit zwischen dem Walzvorgang und der Montagefertigung deutlich reduzieren zu können. Der Barkhausen‐Effekt stellt eine sehr elegante zerstörungsfreie Prüfmöglichkeit dar, die Güte eines festgewalzten Bauteils nach Vergleich mit Musterteilen ermitteln zu können.
Oberflächenschutzverfahren und ihr Einsatz in der Werkstoff‐ und Tribo‐Technik
Authors: Böhm G.
Published: December 2004

Die geschilderten Oberflachenschutzverfahren wurden entwickelt, um im Maschinen‐ und Apparatebau mit billigeren Grundwerkstoffen weiterzuarbeiten, aber bei hohem Verschleiß und Korrosionsbeanspruchungen noch eine technische und wirtschaftliche Nutzungsdauer zu erreichen. Durch die laufende Verknappung und damit Verteuerung der Rohstoffe werden die einzelnen Verfahren in Zukunft noch eine wesentliche Steigerung erfahren.
Beizung von BIOHOCH®‐Reaktoren als Vorbehandlung für eine Beschichtung
Authors: Risch K. , Stoll F. , Duchardt J.
Published: December 2004

Stählerne Hochbehälter zur biologischen Reinigung von Chemieabwässern sollten mit einer Beschichtung gegen Korrosion geschützt werden. Bei der dazu notwendigen Vorbehandlung mittels Strahlen zeigte der Stahl in zwei Fällen eine lochförmige Vorkorrosion, die es verhinderte, daß sich auf diesem Wege die gewünschte Oberflächengüte erreichen ließ. Um dennoch gute Voraussetzungen für eine hinreichende Lebensdauer der Beschichtung zu schaffen, wurden die beiden Reaktoren mit jeweils etwa 20 000 m3 Inhalt so gebeizt, daß eine anschließende Strahlbehandlung den geforderten metallisch blanken Zustand erbrachte.

Es wird auf die Problematik von Beschichtungen eingegangen, die es im vorliegenden Fall nahelegte, eine Beizung vorzunehmen. Die Auswahl, Ausführung und Überwachung dieser Behandlung werden beschrieben.
Schweißtechnik im Chemie‐Anlagenbau. Beispiele zur Auswahl und schweißtechnischen Verarbeitung der Werkstoffe im Hinblick auf ihre Betriebsbewährung
Authors: Wehner Helmut , Zürn Herbert E.
Published: December 2004

Die schweißtechnische Fertigung nimmt beim Bau von Apparaten und Anlagen der chemischen Industrie ohne Zweifel eine Schlüsselposition ein.

Aus einer Vielzahl von Konstruktionswerkstoffen und Schweißzusatzwerkstoffen kann, auf den Anwendungsfall bezogen, eine Auswahl getroffen werden. Das Korrosionsverhalten, die thermischen und mechanischen Eigenschaften, insbesondere auch die möglichen Unterschiede im zeitlichen Verlauf der Beanspruchung, sind die Hauptkriterien. Hierzu kommen noch die Einflüsse der schweißtechnischen Fertigung auf die Werkstoffeigenschaften.

Werkstoffkriterien im Hinblick auf Anforderungen und Auswahl, besonders das Korrosionsverhalten der nichtrostenden Cr‐Ni‐(Mo)‐Stähle und der entsprechenden Schweißzusatzwerkstoffe, werden beispielhaft aufgezeigt und Problemlösungen vorgestellt.
Inspection of the heat exchangers of the reactor saphir by Acoustic Emission
Authors: Hanacek L. , Winkler H.
Published: December 2004

The acoustic emission technique is a non‐destructive testing method used for inspection and surveillance of structures and pressurized components. In particular, the purpose of the measurement on the 5 MW research reactor SAPHIR was to investigate and evaluate the abnormally high noise levels during operation of the heat exchangers of the cooling system.

The results showed that 5 heat exchangers out of the total of 9 (assembled in 3 groups) were responsible for the higher noise level. This is probably due to some abnormal vibration of the tube bundles therein, caused by the through‐flow of the pool water. Indeed, attempts of localizing the source showed that there must be several, distributed sources.
Eigenspannungen bei kontinuierlich, unidirektional verstärkten Faserverbundkörpern und Verbundwerkstoffen
Authors: Chr. Möck
Published: December 2004

Eigenspannungen in Verbundkörpern bestimmen deren statisches und dynamisches Festigkeitsverhalten. Innere Spannungen verkürzen oder verlängern die Beanspruchbarkeiten der Einzelkomponenten. Bei Kenntnis der inneren Spannungen lassen sich die Festigkeitskennwerte exakt errechnen.

Mit Hilfe experimenteller und numerischer sowie zeichnerischer Verfahren werden Wege aufgezeigt, die Eigenspannungen von unidirektional mit kontinuierlichen Fasern verstärkten Verbundkörpern zu berechnen bzw. zu konstruieren. Hierbei wird das nichtlineare elastoplastische Materialverhalten der Verbundkomponenten berücksichtigt.

Die erzielte gute Übereinstimmung von experimentellen und errechneten Werten der exemplarisch untersuchten Verbundkörper aus Stahldrähten und Aluminiummaterial, ist auf Verbundkombinationen anderer Materialien bei gleicher Vorgehensweise übertragbar.
Untersuchungen zur Ermittlung und Bewertung von Schädigungsvorgängen in Klebverbindungen mittels Schallemissionsanalyse
Authors: Crostack H.‐A. , Hahn O. , Kötting G. , Nolte F.
Published: December 2004

Der Schädigungsablauf an einschnittig überlappten Klebverbindungen wurde mit Hilfe der Schallemissionsanalyse bei quasistatischer Belastung untersucht. An verschiedenen Klebstoffsystemen wird der Einfluß der Fügeteilgeometrie auf die Festigkeit und die Initiierung von Schäden in der Klebschicht dargestellt. Licht‐ und rasterelektronen‐mikroskopische Gefügeuntersuchungen ermöglichen die Zuordnung der Schallemissionssignale zu den mikroskopischen Schädigungsvorgängen in der Klebschicht. Weiterhin wird der Zusammenhang zwischen der Fügeteilvorbehandlung und dem Beginn der Schädigungsausbildung sowie der Einfluß von Fertigungsfehlern auf die mechanisch‐technologischen Eigenschaften von Metallklebungen diskutiert und Belastungsgrenzen aufgezeigt.
Corrosion Potential oscillations
Authors: Atrens A.
Published: December 2004

The corrosion potentials of stainless steels in chloride solutions for conditions significantly removed from those leading to pitting and crevice corrosion are constant and to a first approximation largely independent of temperature and chloride ion concentration. With increasing temperature and/or chloride ion concentration or with decreasing corrosion resistance there comes a situation when the corrosion potential begins to oscillate, between two and values roughly corresponding to Ep and Epp. These potential oscillations are often associated with pitting and crevice corrosion, although there are clear cases when no corrosion attack was visible even after prolonged exposure. The oscillations are attributed to unstable passivity.
Notch‐Size Effect in fatigue of steel specimens – verification of some calculation methods
Authors: Buch A.
Published: December 2004

New, more accurate fatigue test results were used for verification of different calculation methods and for establishing a more reliable relationship between the notch factor and the notch radius. Scatter bands for the dependence of the notch sensitivity KF/KT on the notch radius were obtained for steel specimens with stress concentration factors KT ≤ 3.6, with particular consideration of test results for large component similar specimens with large notch radii. The scatter bands of test points were ploted separately for tempered and normalized steels but the rotating‐bending and tension‐compression test results were considered together. Their upper and lower boundaries were expressed analytically with a two‐parameter‐formula. This formula takes better into account the notch‐size effect than the formulas of Neuber, Peterson or Stieler.
Eine Probeneinspann‐ und Heizvorrichtung für Dauerschwingversuche im Temperaturbereich 20 °C < T < 600 °C
Authors: Lang K.‐H. , Eifler D. , Macherauch E.
Published: December 2004

Es wird eine einfach zu handhabende, momentenfrei spannende, langzeitstabile und bis etwa 600 °C Versuchstemperatur einsetzbare Probeneinspann‐ und Heizvorrichtung vorgestellt, die sich bei Dauerschwingversuchen auch unter inerten Umgebungsbedingungen vorzüglich bewährt hat.
Measurement of the depth of surface cracks using the Direct Current Potential Drop Method
Authors: Bauschke H.‐M. , Schwalbe K.‐H.
Published: December 2004

The direct current potential drop method is used to determine the depth of surface cracks in laboratory crack growth experiments. In the present paper calibration tests are described which were done on tensile loaded flat plates containing centrally located surface cracks. The cracks were propagated by fatigue loads and the load shedding technique was used to obtain beach marks on the fracture surface which were needed to calibrate the potential drop readings. Since the resolution of the direct current potential drop method is very low in the case of surface cracks the experimental parameters were optimized such that the accuracy of the crack depth determination can be about ± 1 per cent of the specimen thickness.
Definition, Messung und Anwendung bruchmechanischer Kennwerte von grauen Gußeisen
Authors: Bowe K. H. , Hornbogen E. , Stanzl St.
Published: December 2004

Bruchmechanische Eigenschaften von Gußeisen mit lamellarem (GGL) und kugelförmigen (GGG) Graphit und perlitischer sowie bainitisch‐austenitischer Grundmasse wurden gemessen. Neben den konventionellen und bruchmechanischen Zugversuchen wurden dem Verlauf des stabilen Rißwachstums unter schwingender Beanspruchung besondere Aufmerksamkeit gewidmet. Ultraschall‐Beanspruchung erwies sich als geeignet, wenn bei kleinen Amplituden sehr große Lastspielzahlen zur Beobachtung des Rißfortschritts notwendig sind. Eine mikroskopische Untersuchung des Gefüges vor und während der Rißbildung diente zur Deutung der Ursachen der gemessenen Eigenschaften.

Während die Eigenschaften der GGG‐Werkstoffe im Rahmen der konventionellen Fließbruchmechanik gedeutet werden können, zeigt das GGL ein besonderes Verhalten. Bemerkenswert ist, daß nichtlinear elastisches Verhalten, Rißverzweigung und Bildung von Parallelrissen Schwierigkeiten bei der Definition kritischer Spannungsintensitäten Kc bereiten. Entsprechendes gilt für den Beginn des Rißwachstums δKth bei kleinen Amplituden der Spannungsintensität. Die spannungsinduzierte Umwandlung von Restaustenit kann in allen Gußeisen durch örtliche Volumenänderung die Rißausbreitung verzögern.

Vorschläge für eine sinnvolle Festlegung bruchmechanischer Kennwerte und deren Anwendung in der Konstruktion folgen aus dieser Untersuchung.
Gaskontrastieren von mehrphasigen und Verbund‐Werkstoffen. Herrn Dr. Josef Gahm, Carl Zeiss, Oberkochen, gewidmet
Authors: Ondracek G.
Published: December 2004

Der Kontrast zwischen verschiedenen Gefügebestandteilen von Verbundwerkstoffen ist die wichtigste Voraussetzung ihrer Gefügeanalyse. Seine Erzeugung bzw. Steigerung durch Gasätzung – oder Gaskontrastierung – wird im vorliegenden Bericht zusammenfassend beschrieben. Er beginnt mit der Erläuterung zum Aufbau der Gaskontrastierkammer und des Vorganges der Gaskontrastierkammer und des Vorganges der Gaskontrastierung. Danach werden gaskontrastierte Gefüge vorgestellt. Abschließend wird die durch Gasätzung erzeugte Farbkontrastierung auf der Grundlage der optischen Theorie interferenzfähiger Schichten gedeutet.
Spannungsintensitätsfaktoren für halbelliptische Umfangsoberflächenrisse in einem Rohr bei Innendruck‐ und Biegebelastung
Authors: Grebner H. , Strathmeier U.
Published: December 2004

Rohrleitungskomponenten werden häufig durch überlagerte axiale Zug‐ und Biegespannungen belastet. Hierdurch kann es zur Vergrößerung von Fehlern in Umfangsrichtung, z. B. an Schweißnähten kommen. Im folgenden werden halbelliptische Oberflächenumfangsrisse in einem Rohr betrachtet. Mit Hilfe der Gewichtsfunktionsmethode werden Spannungsintensitätsfaktoren am tiefsten Punkt sowie an den Oberflächenpunkten der Risse in Abhängigkeit von Rißlänge und ‐tiefe berechnet. Voraussetzung für die Anwendbarkeit der Gewichtsfunktionsmethode ist in diesem Fall, daß die halbe Rißlänge, gemessen mit dem Umfangswinkel, 15° nicht wesentlich überschreitet. Längere Risse sollten mit Hilfe der FEM behandelt werden.
Carbon/Carbon – an inverse composite structure
Authors: Hüttner W.
Published: December 2004

Carbon/carbon composites are a type of material, which combines the refractory properties of carbon with the high strength and stiffness of carbon fibres. Although one could not expect a reinforcement by the combination of a carbon matrix with carbon fibres the fibre properties can be used. Additionally the material shows a pseudoplastic fracture behaviour in spite of its ceramic nature. Explanations for this inverse behaviour in comparison to other composite structures will be presented including mechanical viewpoints, interactions at the interface between fibre and matrix, their influence to the fracture characteristics and micromechanical behaviour as well as the interactions between modulus and microstructure. Furtheron examples for some industrial applications are described.
Stress Hypotheses and material stresses in Hertzian contacts
Authors: Broszeit E. , Preussler Th. , Wagner M. , Zwirlein O.
Published: December 2004

Using idealised assumptions, the stress condition in the semi infinite body of the Hertzian contact region can be calculated for various geometries as a function of the surface pressure (normal force), the friction (tangential force at the surface) and the residual stresses in the material.

Equivalent stresses can be formed from the coordinate stresses using various stress hypotheses (distortion energy hypothesis, shear stress hypothesis and alternating shear stress hypothesis).

The effects of friction, residual stresses and contact geometry on the location and magnitude of the equivalent stresses appearing in the material have been investigated, the stress hypotheses being evaluated in terms of the extent to which they take account of these effects in an appropriate form.

These investigations show clearly that the distortion energy hypothesis is the best representation of the extent of material stress in the case of dynamically loaded rolling elements. The shear stress hypothesis can be considered as a good approximation whereas the alternating shear stress hypothesis is only capable of providing useful conclusions to a limited extent.
Zerstörungsfreie, quantitative Bestimmung von innenliegenden Fehlern mit dem Wärmeflußverfahren
Authors: Frick A.
Published: December 2004

Das Wärmeflußverfahren mit cholesterinischen Flüssigkristallfolien als Temperaturindikator ist ein einfach handhabbares, kostengünstiges zerstörungsfreies Prüfverfahren. Mit diesem Verfahren können Bauteile flächig auf Fehlstellen untersucht werden. Die bislang unberücksichtigte Möglichkeit im stationären thermischen Zustand zu prüfen, erlaubt die erhaltenen Thermogramme quantitativ auszuwerten. Dadurch kann aus den Thermogrammen Größe und Tiefenlage bestimmt werden. Es ist zu erwarten, daß die Bedeutung des beschriebenen thermographischen Verfahrens durch die erweiterte Aussagefähigkeit deutlich zunehmen wird.
Theoretische und experimentelle Untersuchungen zum Kriechverhalten thermisch inhomogen belasteter hohlzylindrischer Prüfkörper
Authors: Engel U. , Ilschner B.
Published: December 2004

Das inhomogene Temperaturfeld in der innengekühlten Rohrprobe wird berechnet. Anwendung des Referenzwertkonzeptes liefert in guter Näherung die axiale Kriechverformung der Gesamtprobe. Neben dem stationären Verhalten werden auch Temperaturfeldwechsel behandelt: zeitabhängige Spannungs‐Dehnungs‐Analyse. Für den Übergangsbereich nach Wechseln ergibt sich eine Überhöhung der Kriechrate (Gefahr der Lebensdauerverkürzung). – Überprüfung der theoretischen Aussagen an der Heizleiterlegierung NiCr 80 20 in einer speziellen Prüfapparatur für innengekühlte Rohrproben bei Temperaturgradienten bis zu 50 K/mm ergibt gute Übereinstimmung mit den Berechnungen sowohl im stationären Fall als auch nach Temperatur‐wechseln.
Theoretisch‐numerische Untersuchungen zu Experimenten mit Kriechrißwachstum
Authors: Kienzler R. , Hollstein T.
Published: December 2004

Es werden numerische Ergebnisse zur Berechnung des im Langzeitbereich wegunabhängigen C* ‐Integrals vorgestellt. Während die Modellierung der Rißspitzen – elastisch oder elastisch‐plastisch – nur geringen Einfluß auf C* hat, kommt einer zuverlässigen Beschreibung des Werkstoffverhaltens im Kriechbereich besondere Bedeutung zu, da C* in starkem Maße von den Materialkonstanten abhängt. Die Übereinstimmung zwischen den numerisch und experimentell ermittelten Werten für C* ist im sekundären Kriechbereich sehr zufriedenstellend. Es wird ein Linienintegral R* eingeführt, das im gesamten Zeitbereich wegunabhängig ist.
Neue Steuerprinzipien für das Reibschweißen
Authors: Suthoff B.
Published: December 2004

Der Artikel beschreibt die Grundlagen der Reibschweißvorgänge und geht dann auf die Steuerprinzipien ein, die ein verschleißarmes Fügen mittels Reibung ermöglichen. Diese neuen Steuerprinzipien gestatten genau die zeitliche Analyse der Aktivierungsphase während des Reibens zu überwachen, um dann optimal mittels Stauchdruck zu fügen. Es wird kurz auf den Bindemechanismus eingegangen, der unterschiedliche Materialien zu fügen gestattet. Hierzu werden Beispiele, angeführt von dem Stahl St 35 b‐2 bis zur Fügung Metall‐Keramik, aufgezeigt.
Fatigue fracture plane under Multiaxial Random Loadings – prediction by variance of equivalent stress based on the maximum shear and normal stresses
Authors: Bȩdkowski W. , Macha E.
Published: December 2004

It is assumed that the plane in which the maximum variance of the equivalent stress appears is critical for a material and the fatigue fracture should be expected in this plane. The equivalent stress is calculated according to the fatigue criterion of maximum shear and normal stresses in the fracture plane. It was demonstrated that for each stationary random stress state there is one or more critical planes where the fatigue fracture plane can be expected. The variance method together with the discussed fatigue criterion give good results for three analysed types of carbon steels under multiaxial cyclic loadings.
Anodic Tafel behaviour of mild steel in presence of inhibitors
Authors: Khalil M. W.
Published: December 2004

The kinetics of mild steel dissolution in 1.0 N H2SO4 and 1.0 N HCl were studied by steady‐state anodic vs potential measurements in presence of varying concentrations of thiourea (TU) and thiosemicarbazide (TSC). An anodic Tafel slope of 38–40 mV/decade was observed in both acids in accordance with the Bockris model. The anodic Tafel slope increases regularly with increasing the inhibitor concentration. A mechanism is proposed – after Kelly – to explain this effect semiquantitatively. A surface complex is assumed to be formed between the adsorbed inhibitor and the dissolution reaction intermediates. A change of the rds for iron dissolution in presence of the inhibitor, is suggested.
Covariance between components of biaxial stress state in fatigue life calculations
Authors: Lachowicz C. T. , Łagoda T. , Macha E.
Published: December 2004

In this paper influence of correlalions between components of random stress tensor on the calculated fatigue life of the machine element has been analysed. Two groups of covariance matrices for components of biaxial stress state were considered. The first group was arbitrarily assumed and the second one was determined on the basis of the measured strains in the element of the vibrating screen for aggregate. Computer simulation was realized with four criteria of multiaxial random fatigue. Cycles were counted with the method of rain flow and damages were cumulated according to Palmgren‐Miner hypothesis. It has been shown that covariances between components of stress state tensor strongly influence the calculated fatigue life.
Über die Eignung der Wechselbiegemaschine „WEBI”︁ zur Ermittlung von Ermüdungskennwerten
Authors: Dengel D. , Bergmann W.
Published: December 2004

Bei zwangsangetriebenen Schwingprüfmaschinen bestimmter Bauart kommt es im Falle zyklischer Ent‐ oder Verfestigung des geprüften Werkstoffes zu Veränderungen bezüglich deren Beanspruchungscharakteristik. Schon 1967 werden derartige Verände‐rungen von technologisch und damit gleichermaßen anwendungsorientiert bedeutsamer Größenordnung im Zuge von Untersuchungen auf einer Flachbiege‐Torsions‐Maschine („FLATO”︁) aufgezeigt. Die vorliegende Arbeit berichtet über eine entsprechende Experimentalstudie auf einer Wechselbiegemaschine („WEBI”︁). Die Ergebnisse erhärten den Vorbehalt gegen die Verwendung von Prüfmaschinen dieses Bauprinzips zur Ermittlung von Ermüdungskennwerten, sofern diese Maschinen nicht durch zusätzliche, derzeit (noch) nicht handelsübliche Kontroll‐ bzw. Regeleinrichtungen ergänzt werden.
Ermittlung zähbruchmechanischer Werkstoffkennwerte an Drei‐Punkt‐Biegeproben im Übergangsbereich der Werkstoffzähigkeit
Authors: Sun Guoxi , Roos E. , Eisele U.
Published: December 2004

Mit den hier beschriebenen Verfahren ist es möglich, im Übergangsbereich der Zähigkeit bruchmechanische Kennwerte zur Charakterisierung der Rißeinleitung bei quasistatischer Beanspruchung anzugeben.
Einfluß der Korngröße auf Reibung und Gleitverschleiß von TZPZrO2‐Keramik bei Festkörper‐ und Mischreibung
Authors: Bundschuh W. , Zum Gahr K.‐H.
Published: December 2004

Ausgehend von kommerziellem, mit 3 Mol%‐Y2O3 stabilisiertem ZrO2‐Pulver wurden Probekörper mit sechs unterschiedlichen mittleren Korngrößen von 0,30 bis 1,62 μm durch gezielte Variation der Sinterzeit und Temperatur hergestellt. An den verschiedenen Gefügen wurden Härte‐ und Bruchzähigkeitsmessungen sowie röntgenographische Phasenanalysen vorgenommen.

Die tribologischen Untersuchungen fanden in zwei verschiedenen Modellsystemen statt, wobei die Versuchsläufe ungeschmiert unter reversierender Gleitbeanspruchung bzw. unter einsinniger Gleitbeanspruchung, mit Mangelschmierung durch Öl oder destilliertes Wasser, erfolgten. Die auftretenden Verschleißerscheinungsformen wurden rasterelektronenmikroskopisch ermittelt. Die Ergebnisse zeigten, daß sowohl Härte und Bruchzähigkeit als auch die tribologischen Kenngrößen signifikant von der mittleren Korngröße der Gefüge abhingen. Als Schädigungsmechanismen wurden die Oberflächenzerrüttung, die Abrasion, die Bildung und Ablösung von Oberflächenschichten aus kompaktierten Verschleißteilchen sowie die Entstehung und Ausbreitung von Rissen senkrecht und parallel zur Oberfläche ermittelt.
Grundlegende Betrachtungen zur Eigenspannungsanalyse an Keramik‐Metall‐Verbunden mittels FEM
Authors: Steffens H.‐D. , Kern H. , Janczak J. , Ashoff D. , Türpe M.
Published: December 2004

Eigenspannungen in Metall‐Keramik‐Verbunden führen häufig zu deren vorzeitigem Versagen. Im vorliegenden Beitrag werden Ergebnisse aus Grundlagenuntersuchungen vorgestellt, bei denen der Einfluß wesentlicher Werkstoffkennwerte untersucht sowie ein Vergleich der Rechenergebnisse mit Laboruntersuchungen vorgenommen wurde.
Röntgenographische Elastizitätskonstanten teilkristalliner Polymerwerkstoffe
Authors: Behnken H. , Hauk V.
Published: December 2004

Für Polyäthylen‐(PE)‐Werkstoffe wurden die röntgenographischen Elastizitätskonstanten (REK) aus den Einkristalldaten des PE berechnet und mit experimentellen Ergebnissen verglichen. Die Untersuchungen zeigen, daß Unterschiede des Aufbaus verschiedener PE‐Werkstoffe und ihr Einfluß auf die REK näherungsweise über die makroskopischen Elastizitätsmoduli berücksichtigt werden können. Weiterhin werden experimentelle Ergebnisse von Polypropylen (PP) und Polybutylenterephthalat (PBT) diskutiert.
Langzeitiges Kriechrißverhalten kennzeichnender Kraftwerksstähle
Authors: Granacher J. , Tscheuschner R. , Maile K. , Eckert W.
Published: December 2004

Das Kriechrißverhalten der Stähle wurde an Proben unterschiedlicher Form und Größe in einem weiten Beanspruchungsbereich bis zu einer Versuchsdauer von 40 000 h und bis herab zu einer Kriechrißgeschwindigkeit von 2 · 10−5mm/h untersucht. Diese läßt sich bei den bei 550°C untersuchten Stählen 30 CrMoNiV 4 11, 28 CrMoNiV 4 9, X22 CrMoV 12 1 und X20 CrMoV 12 1 mit dem Parameter C2* in deutlich schmaleren Streubändern beschreiben als mit dem Parameter C1* oder dem Spannungsintensitätsfaktor KI. Für den bei 450°C untersuchten Stahl X 12 CrNiMo 12 2 liefert dagegen der Parameter KIdas schmalste Streuband. Die Kriechrißeinleitung läßt sich mit einem auf der Nennspannung und dem Spannungsintensitätsfaktor beruhenden Zwei‐Kriterien‐Diagramm abschätzen, dessen Aussage für zunehmende Probengröße konservativer wird. In stichprobenartigen aperiodischen Kriechermüdungsrißversuchen beschleunigte Ermüdungsrißvorbeanspruchung die Kriechrißgeschwindigkeit geringfügig, während Kriechrißvorbeanspruchung die Ermüdungsrißfortschrittsrate deutlich verzögerte.
Effect of NH3O2 gas mixtures on the Protective Oxide Film on high chromium alloy steels
Authors: Gemma K. , Kawakami H. , Hagiwara M.
Published: December 2004

High Cr steels are hardly nitrided in on ammonia gas atmosphere at usual nitriding temperatures, whereas they are easily nitrided when a small amount of oxygen is added to the ammonia atmosphere (called an oxynitriding atmosphere). Hence the protective oxide film of the steels is reduced by adding oxygen to the ammonia. This paradoxical phenomenon has not been explained. With respect to the reducing behavior of the NH3O2 gas mixture on the oxide film, the role of nitrogen oxide (NO) formed by a reaction between the NH3 and the O2 was noted. In the oxynitriding operation, the NO was detected in the exhaust gases. Based on this fact, Type 304 stainless steel was nitrided in NH3NO gas mixtures at elevated temperatures, and the action of the NO in NH3 as a reductant for the oxide film of the steel was discovered. Furthermore, nitriding in the NH3NO gas mixture resulted in a very high surface hardness (as high as Hv 1300‐1700) for the steel. On the other hand, the oxynitrided surface was always of lower hardness than the case‐hardened layers formed in the steel. It is believed that NH3NO atmosphere nitriding will become a new nitriding method for steels.
Langzeitschwingfestigkeitsverhalten bei Temperaturen im Kriechgebiet
Authors: Kußmaul K. , Maile K. , Bothe K.
Published: December 2004

Für den martensitischen Stahl X 22 CrMoV 12 1 und die Nickelbasislegierung IN 792 wurde das Anrißverhalten im hochzyklischen Bereich für lange Zeiten ermittelt. Dazu wurde der Einfluß des Verhältnisses von statischer Mittelspannung zur HCF‐Schwingungsamplitude untersucht. Weiterhin wurde der Einfluß von Kerben auf die Langzeitschwingfestigkeit bestimmt. Durch eine Kombination des Verfahrens von Keil und Maier und dem Moore‐Kommers‐Jasper‐Diagramm läßt sich eine Korrelation zwischen HCF‐ und Zeitstanddaten herstellen und zusätzlich können auch Interpolationen für beliebige Verhältnisse von statischer Mittelspannung zu HCF‐Schwingungsamplitude durchgeführt werden, wodurch Künftig aufwendige Langzeit‐HCF‐Versuche in bestimmten Fällen durch kürzer laufende Versuche bei höherer Temperatur ersetzbar sind. Die Überlagerung von HCF‐und LCF‐Belastung führt zu Lebensdauerverringerungen, die im allgemeinen nur bei kleineren HCF‐Schwingbreiten durch einfache lineare Schadensakkumulationsregeln erklärt werden kann.
Entwicklung und Verschleißverhalten von Si3N4‐Schneidkeramik
Authors: Tönshoff H. K. , Blawit Chr. , Wobker H.‐G. , Rodewald M.
Published: December 2004

Schneidkeramiken auf der Basis von Siliziumnitrid ermöglichen hohe Zeitspanvolumina, wenn der Zerspanprozeß und die Schneidstoffsorte aufeinander abgestimmt sind. Im Rahmen der durchgeführten Untersuchungen wurde die Möglichkeit untersucht, die Keramikeigenschaften selbst zu verbessern. Den Mittelpunkt der Untersuchungen bildeten Zerspanversuche zur Beschreibung des Verschleißverhaltens der Keramiken. Dazu wurden Dreh‐ und Fräsoperationen an Gußeisen mit Lamellen‐ und Kugelgraphit sowie Vergütungsstahl durchgeführt. Eingesetzt wurden kommerzielle sowie hartstoffverstärkte und in der Zusammensetzung der Sekundärphase optimierte Siliziumnitrid‐Schneidkeramiken. Zerspanversuche sowie hochauflösende transmissionselektronenmikroskopische Aufnahmen zeigen, daß beim Drehen die thermisch bedingten Verschleißformen zum Tragen kommen, beim Fräsen die durch die mechanische Beanspruchung hervorgerufenen Verschleißformen dominieren. Die konsequente Umsetzung der gewonnenen Erkenntnisse führte zur Entwicklung einer innovativen Siliziumnitridkeramik mit einer deutlich gesteigerten Prozeßsicherheit.
Zur Übertragbarkeit der Schwingfestigkeit aus einachsigen Begleitprobenversuchen auf Bauteile aus Tiefziehstählen
Authors: Hund R. , Ertelt H.‐J. , Kröplin B.
Published: December 2004

Im Zuge der Gewichtsreduktion wird der Betriebsfestigkeitsanalyse im Leichtbau eine ständig wachsende Bedeutung zugemessen. Bedingt durch die Möglichkeiten der numerischen Spannungsanalyse findet das Sogenannte lokale Konzept [1, 3, 4] neben dem Nennspannungskonzept immer häufiger Anwendung. Dieser Beitrag soll die probleme aufzeigen, die sich. bei Lebensdauerprognosen nach dem lokalen Konzept an Bauteilen aus warmgewalzten Tiefziehstählen ergeben. Die Lebensdauerwerte der Bauteile wurden mit elastisch‐plastischen Finite‐Element‐Berechnungen unter Verwendung von einachsigen Schwingversuchen an ungekerbten Begleitproben Prognostiziert. Eine wichtige Voraussetzung für diese Art der Lebensdauerprognose ist die Übertragbarkeit der einachsigen Schwingfestigkeitswerte auf die Bauteile. Deshalb Wurde hier am Beispiel eines sehr duktilen, warmgewalzten Tiefziehstahls untersucht, inwiefern die Übertragbarkeit von Schwingfestigkeitswerten aus einachsigen Versuchen auf Bauteile gegeben ist. Dabei hat sich der Parameter Kerbgrunddehnung als nicht hinreichend für die Übertragbarkeit erwiesen.
Wärmebehandlung laserdispergierter Aluminiumrandschichten
Authors: Kehler H. , Haddenhorst H.
Published: December 2004

In die Randschicht der Legierung AlSi 20 wird ein Pulvergemisch aus Ni und B4C laserdispergiert. Hierbei wird das Mischungsverhältnis des Zusatzwerkstoffes variiert. Anschließend erfolgen Wärmebehandlungen der Randschichten bei 300°C und bei 540°C.

Es werden die Gefüge begutachtet sowie Härte und Reibungsverhalten in Abhängigkeit von der Wärmebehandlung und dem Mischungsverhältnis Ni: B4C ermittelt. Angestrebt wird eine optimale Kombination aus Festigkeit, niedrigem Reibungskoeffizienten und thermischer Stabilität der Randschicht.
Der Pendelfurcher – ein Prüfgerät zur Untersuchung des Formänderungsverhaltens duktiler Werkstoffe bei dynamischer Beanspruchung
Authors: Patzelt B.
Published: December 2004

Im Rahmen dieses Beitrages wird eine neue Prüfeinrichtung vorgestellt, mit der das Deformationsverhalten duktiler Werkstoffe bei stoßartiger Beanspruchung untersucht werden kann. Das Grundgerät besteht aus einem handelsüblichen Pendelschlagwerk, welches mit einer Brinellkugel am Pendelende ausgestattet wurde. Die definierte Tiefenzustellung der fest eingespannten Flachprobe und die Pendelbewegung durch den Probenwerkstoff lassen zwangsläufig eine bogenförmige Verschleißspur entstehen. Mit Hilfe der während des Pendelvorganges aufgezeichneten Reibungsarbeit und der anschließenden Vermessung der Furchenvolumina können neue werkstoffspezifische Kennwerte ermittelt werden.
Corrosion Inhibition of iron in 2M hydrochloric acid solution
Authors: Fouda A. S. , Ei‐Baz A. M. , Moussa M. N. , Ei‐Gaber A. S.
Published: December 2004

The effect of some hydrazone oxime derivatives on the corrosion of iron in 2M HCl have been studied by polarization and weight‐loss techniques. It was found that the compounds under consideration are adsorbed on the iron surface according toe the Temkin isotherm. The Tafel slope is approximately constant independent of the concentration of the inhibitor. The results of polarization indicate that all compounds tested were of a mixed type, but the cathodic is more preferenially polarized.

The inhibition efficiency was found to follow the order:I>III>IV>VI>II.
Reibungskräfte und Deformationsabläufe bei Kraft‐Eindringtiefe‐Messungen
Authors: Rother B.
Published: December 2004

Die Deformation von Materialbereichen unter einem in ein Probenmaterial eindringenden Indenter wird mit Hilfe spezifischer Energiedichten beschrieben. Aus der Existenz von Fitpunkten in den Kraft‐Eindringtiefe‐Kurven und in deren erster Ableitung wird die notwendige Existenz innerer Reibungskräfte abgeleitet. Die von außen geleistete Deformationsarbeit kann damit in einen plastischen und einen elastischen Anteil aufgespaltet werden. Für das Verhältnis aus plastischen zu elastischen Energieanteilen wird ein Ausdruck abgeleitet. Kraft‐Eindringtiefe‐Ergebnisse von nichtgehärtetem und gehärtetem Schellarbeitsstahl (HSS), von Kupfer und Glas sowie von TiN/HSS Schicht‐Substratverbunden werden mit den bereitgestellten Formalismen abgeleitet.
Resorbierbarer Knochenersatz auf der Basis von Calciumphosphaten
Authors: Berger G. , Gildenhaar R.
Published: December 2004

Neben Hydroxylapatit (HAp) findet verstärkt auch Tricalciumphosphat (TCP) Anwendung als Knochenersatzmaterial. In der Literatur finden sich widersprüchliche Angaben zur Löslichkeit von TCP. Bedingt durch unterschiedliche Darstellungsverfahren ergeben sich verschiedenartige Materialbeschaffenheiten, die sich erst nach der Implantation durch ein differenziertes Resorptions‐verhalten dokumentieren (partikulärer Abbau, chemischer Lösungsprozeß). Zur Klärung derartiger Zusammenhänge in vitro wurden 2 Methoden zur Bestimmung des Lösungsverhaltens untersucht. Dafür wurden TCP‐Proben aus verschiedenen Rohstoffen dargestellt, nach unterschiedlichen Temperaturregimen behandelt und/oder einer Nachbehandlung mit Phosphorsäure unterzogen.

Diese Materialien wurden vor allem mittels Röntgenpulverdiffraktometrie und Rasterelektronenmikroskopie charakterisiert. In anschließenden Löslichkeitsuntersuchungen wurden die optimalen Versuchsparameter (Lösungsmittel, Konzentration, Verhältnis Lösungsmittelmenge zur Lösungsoberfläche usw.) sowie geeignete Meßgrößen (Masseverlust, Ionenkonzentration) ermittelt. Die In‐vitro‐Löslichkeit erwies sich bei sorgfältiger Auswahl der Versuchsbedingungen als sehr wirkungsvolle Charakterisierungsmöglichkeit, die auf synthesebedingte chemische und morphologische Unterschiede sehr empfindlich reagiert.
Schwingungsverschleiß an TiB2‐ZrO2 und TiC‐ZrO2 oberflächenlegierter Al2O3‐Keramik unter Variation der Luftfeuchte
Authors: Zum Gahr K.‐H. , Bogdanow Chr.
Published: December 2004

Mit Hilfe infraroter Laserstahlung (λ = 10,6 m̈m) wurde eine handelsübliche Al2O3‐Keramik durch TiB2 und TiC unter Zusatz von ZrO2 oberflächenlegiert. Neben der Art der Hartstoffe wurde ihr Volumenanteil zwischen etwa 6% und 31% variiert. Die mittlere Dicke der legierten oberflä chenschicht betrug 150 m̈m. Tribologische Versuche wurden ungeschmiert unter reversierender Gleitbeanspruchung gegen Al2O3‐Gegenkörper bei 3% und 50% iger Luftfeuchte bzw. in destilliertem H2O durchgeführt.

Die Untersuchungen zeigten, daß mehrphasige Gefüge mit eingelagerten Hartstoffteilchen vorlagen. Im Vergleich zu unlegierter, handelsüblicher Al2O3‐Referenzkeramik konnte unter den gewählten tribologischen Bedingungen eine deutliche Reduzierung der Reibungszahlen und eine Erhöhung des Verschleißwiderstandes durch das variiertem Volumenanteils und der Art der Harstoffe trat eine wesentliche Abhängigkeit der tribologischen Eigenschaften von dem H2O‐Gehalt der Umgebung auf. Unlegierte Al2O3‐Keramik reagierte deutlich empfindlicher auf Änderungen der Umgebungsbedingungen als die legierten Keramiken.
Das Simultanverfahren zur Extrapolation und Raffung von mehraxialen Belastungs‐Zeitfunktionen für Schwingfestigkeitsversuche
Authors: Klätschke H. , Schütz D.
Published: December 2004

Konstruktionen und ihre Bauteile sind im Betriebseinsatz häufig mehreren gleichzeitig einwirkenden, in der Regel zufallsartigen Belastungen ausgesetzt. Für die rechnerische Lebensdauerabschätzung und/oder die experimentelle Untersuchung des Schwingfestigkeitsverhaltens der Bauteile im Labor sind geeignete Lastannahmen aufzustellen; für experimentelle Untersuchungen im Labor ist außerdem eine effiziente versuchstechnische Realisierung der Lastannahmen erforderlich.

Das Simultanverfahren bietet für beide Fragestellungen die Methoden, aus den gemessenen mehraxialen Belastungs‐Zeitfunktionen die erforderlichen Arbeitsunterlagen zu erstellen.
Betriebsfeste Bemessung von Stahlkonstruktionen im Anlagenbau
Authors: Grubisic V. , Sonsino C. M.
Published: December 2004

Für eine betriebsfeste Auslegung von Anlagen und ihrer Komponenten müssen zunächst die Vorgaben zur einsatzbedingten Belastung, funktionsabhängigen Gestalt, zum vorgesehenen Werkstoff und zur Fertigung bekannt sein. Während Belastung und Gestalt die globalen und örtlichen Beanspruchungen bedingen, wird die Beanspruchbarkeit durch die Werkstoffauswahl und Fertigung bestimmt. Hierbei werden (je nach Bauteildetail) verschiedene Bemessungskonzepte und verschiedene Beurteilungskriterien zugrundegelegt. Der rechnerische Festigkeitsnachweis wird durch entsprechende Qualitätsvorschriften in der Materialbeschaffung, Konstruktion, Fertigung und Kontrolle und, wenn möglich, durch Betriebsmessungen gestützt. Insbesondere bei Sicherheitskomponenten muß durch Inspektionen im Rahmen der Instandhaltung eine Absicherung der erfolgten Lebensdauervorhersage gewährleistet werden.
Low cycle fatigue and creep behavior of recrystallized Molybdenum near room termperature
Authors: Sun Z. M. , Wang Z. G. , Hödl H. , Weiss B. , Sticker R.
Published: December 2004

The deformation behavior of pure recrystallized molybdenum under cyclic and static loads was investigated in the temperature range between 30°C and 10O°C, for stress amplitudes between 100 MPa and 250 MPa and for static loads up to 200 MPa. The results show that in spite of the low test temperatures and stress levels the Mo material exhibits considerable plastic strains which depend sensitively on frequenez and small changes in temperature.The activation energy deduced for the static and dynamic deformation is less than 0.98 eV which indicates thermally activated processes, to be explained by a dislocation kink model as described in the literature. The low‐temperature fatigue behavior appears strongly influenced by creep‐fatigue interaction phenomena.
Erhöhung der Verschleißfestigkeit der TiAl6V4‐Legierung durch Implantieren mit Stickstoff‐Ionen
Authors: Franke R. , Haase I. , Bäther K.‐H. , Thomas G.
Published: December 2004

Durch Implantation von Stickstoff‐Ionen wurde die Randschicht der Ti‐Al6‐V4‐Legierung mit dem Ziel der Verbesserung des Verschleißverhaltens modifiziert. Es wurde dazu mit unterschiedlichen Stickstoffdosen bis 1 · 1018N+/cm2 bei E = 170 keV implantiert. Die Modellverschleißuntersuchungen bei oszillierender Beanspruchung wiesen nach, daß die Implantationsdosis in Abhängigkeit von der im Tribosystem wirkenden mittleren Pressung den Verschleiß deutlich beeinflußt. Wird mit einer hohen Dosis (1 ·1018N+/cm2) implantiert und werden die Beanspruchungsbedingungen so gewählt, daß nur eine relativ geringe Pressung von p ⩽ 0.22 MPa auftritt, dann ist mit einer Erhöhung der Verschleißbeständigkeit mindestens um den Faktor 10 zu rechnen. Für größere Pressungen nimmt die Erhöhung des Verschleißwiderstandes ab. Die verschleißmindernde Wirktiefe der Implantation liegt weit über der Eindringtiefe der implantierten Stickstoffionen.
Prozeßidentifikation beim Plasmaspritzen temperatursensitiver Werkstoffe mit Hilfe einer Infrarot‐Hochtemperatur‐Thermokamera
Authors: Aumüller B. , Kirkbride A. N. , Zeller R. , Bergmann H. W.
Published: December 2004

In neuerer Zeit kommen in der Plasmaspritztechnologie auch sogenannte temperatursensitive Werkstoffe zur Anwendung. Bei dieser Werkstoffklasse besteht prozeßbedingt die Möglichkeit einer unerwünschten Veränderung des Werkstoffes (Sublimation oder chemische Zersetzung). Eine rein auf empirischen Methoden beruhende Schichtoptimierung ist daher bei diesen Spritzwerkstoffen als kritisch zu bewerten.

Es wird gezeigt, daß eine Prozeßdiagnostik mittels IR‐Thermokamera die Parameterstudie unterstützt und wichtige Hinweise im Hinblick auf den Zusammenhang zwischen Maschineneinstelldaten und Schichteigenschaften liefert.

Die Auswahl des Prozeßfensters baute auf Erkenntnissen aus Vorversuchen und einer dabei durchgeführten on‐line Prozeßdiagnostik auf. Das ermöglichte definiert Plasmaspritzschichten aus Hydroxylapatit mit unterschiedlichen Schicht‐ und Bauteileigenschaften herzustellen. Dies ist besonders unter dem Gesichtspunkt von Interesse, daß bei Hydroxylapatit nur eine auf den Werkstoff und nicht auf Plasmaspritzschichten bezogene Norm existiert. Die Beschichtungen besaßen demzufolge eine geringe, respektive hohe Fremdphasenintensität, einen unterschiedlichen Kristallinitätsgrad und Haftzugfestigkeiten, die zwischen 5 und 42 MPa lagen. Signifikanten Einfluß auf das Beschichtungsergebnis nahmen neben der Leistung und der Art der Leistungseinstellung auch die Trägergasmenge, mit der das Spritzpulver in in den Plasmafreistrahl injiziert wurde.
Charakterisierung des Delaminationsverhaltens von Schichtverbunden unter Mode I‐ und Mode II‐Belastungen
Authors: Starke C. , Beckert W. , Lauke L. B.
Published: December 2004

Zur Ermittlung der bruchmechanischen Zähigkeitseigenschaften von faserverstärkten Kunststoffen wurde der „Double Cantilever Beam”︁‐Test (DCB) für Mode I‐Belastung und der „End Notched Flexure”︁‐Test (ENF) für Mode II‐Belastung verwendet. Mit diesen Methoden konnten die Energiefreisetzungsrate G und entsprechende R‐Kurven (Mode I) ermittelt werden, die die Widerstandsfähigkeit eines Materials gegen interlaminare Rißausbreitung charakterisieren.

Dabei wurde der Einfluß der Grenzschichtgestaltung, verschiedener Faseranordnungen und unterschiedlicher Matrixmodifizierungen auf das Delaminationsverhalten von Epoxidharz‐Glasfaser‐Verbunden und im Vergleichdazu auf zwei Thermoplastvarianten (Polyamid‐ und Polypropylen‐Glasfaser) untersucht.