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Holz und Holzwerkstoffe in der Technik von heute und morgen
Authors: Kollmann Franz
Published: May 2005

Obwohl Holz auf dem Markt unter dem Druck zahlreicher Wettbewerbsstoffe steht, steigen sein Einschlag und Verbrauch auf der ganzen Welt ständig an. Angeboten und verwendet werden Rundholz, Schnittholz, plattenförmige Werkstoffe wie Sperrholz, Spanplatten, Faserplatten und seit geraumer Zeit verleimte Holzbauteile. Holzverbrauch ist erforderlich, um die Schutzwirkungen der Wälder zu sichern. Überproportional entwickelte sich in der Bundesrepublik und in den meisten industriell entwickelten Staaten die Erzeugung von Holzspanplatten. Besondere Belebung erfuhr die Holzverwendung durch den Holzleimbau. Die damit in Europa beschäftigten Firmen gründeten die Organisation Glulam, um die Fabrikationsvorschriften, die zulässigen Spannungen, die Klassifizierung und Bemessung der Holzlamellen, die Normung der Holzleimträger, ihre Berechnung und Einstufung hinsichtlich des Brandverhaltens zu vereinheitlichen. Für feuerwiderstandsfähige Holzleimbauteile kommen die Widerstandsklassen F 30 und F 60 in Frage. Große Spannweiten, z. B. bei Hallen aller Art, Schalendächern, Brükken, lassen sich weder mit Stahl noch mit Beton mit so geringem Eigengewicht wie mit Holzleimbauteilen erzielen.
High Temperature Brittle Fracture of Austenitic Stainless Flange
Authors: Van der Horst J. M. A. , Sloan Charles R.
Published: May 2005

A 321 SS 16″ 400 lb. flange, located at the exit of the waste heat boiler in a reformer gas line, was subjected to high line expansions stresses. It failed in creep rupture after 4 2/3 years. An expansion joint was installed to absorb the line stresses. The new 321 flange broke in 30 days. The fracture was mostly intergranular but definitely not of the creep type. Large stringers in the matrix, associated with the forging direction, were identified as sigma phase. Since process temperature was 1135 °F and metal temperature 890 °F, the formation of sigma by process conditions within 30 days was highly unlikely. Heat treating parameters which could have caused this condition were established.
Zum Einfluß wechselnder Temperaturen auf das Zeitstandverhalten von Nickellegierungen
Authors: Huff H. , Schönfelder W.
Published: May 2005

Beim Auslegen zeitstandbeanspruchter Teile, wie Turbinenschaufeln, wird bisher unter wechselnden Temperaturen eine lineare Schadenssummierung angenommen. Versuche an Nickellegierungen zeigen, daß lineare Schadenssummierung im allgemeinen nicht zutrifft. Der Zeitstandbeanspruchung überlagerte Temperaturwechsel schädigen multiplikativ durch Vermindern der Zeitstandfestigkeit und teilweise erheblichem Erhöhen des Kriechens.
Zeitstanduntersuchungen an Nichteisenmetallen für den Apparatebau
Authors: v. Meysenbug C.‐M. , Gerischer K.
Published: May 2005

In einem Gemeinschaftsprogramm des Dechema‐Fachausschusses „Werkstoffe und Konstruktion im Chemie‐Apparatebau”︁ werden seit einigen Jahren in Zeitstandzugversuchen 50 000 h‐Werte für Nichteisenmetalle erarbeitet. Neben technisch reinem Kupfer, Nickel, Aluminium und Titan sind verschiedene Legierungen dieser Basismetalle im Programm, soweit sie für den Apparatebau interessant sind. Daneben läuft ein gesondertes Programm über Blei und Bleilegierungen. Hier wird über die abgeschlossenen Untersuchungen an SF‐Kupfer, LC‐Nikkel, Aluminium 99,5 und Titan Gruppe III sowie der Legierung NiCu 30 Fe berichtet, die in Form von glatten Proben wie auch im gekerbten Zustand und als Schweißverbindungen untersucht wurden. Die 1 %‐Dehngrenze und die Bruchgrenze werden als Zahlenwerte für 1000, 10 000 und 50 000 h sowie in ihrem Verlauf über einen Temperaturbereich von 20 bis 650°C angegeben.
Hauchvergoldung auf Relaiskontakten
Authors: Klein D. , Mayer U. , Schmidt‐Brücken H. , Ruthardt R. , Krivachy Th. , Eggensberger E.
Published: May 2005

Nicht die Farbe, sondern der Kontaktwiderstand ist ein eindeutiges Maß für die Brauchbarkeit von Kontakten. Da aber die Messung des Kontaktwiderstandes zeitraubend und teuer ist, weisen viele Kunden Relais mit braun‐schwarz angelaufenen Silberkontakten als „überlagert”︁ zurück. Seit der Einführung der Hauchvergoldung als vorübergehender Lagerschutz galt dieses Problem als gelöst. Hinweise des Fernmeldetechnischen Zentralamtes der Deutschen Bundespost in Darmstadt haben Zweifel an der Unschädlichkeit der Hauchvergoldung aufkommen lassen und einen Arbeitskreis der VDE‐Fachgruppe 1.6„Kontaktverhalten und Schalten”︁ zu eigenen Untersuchungen veranlaßt. Die Ergebnisse wurden in einer Podiumsdiskussion am 3. 10. 1973 an der Technischen Hochschule Karlsruhe vorgetragen und werden heir als Kurzfassung der Vorträge und Zusammenfassung der Diskussion wiedergegeben.
Ausmauerungen in chemisch beanspruchten Behältern und Apparaten
Authors: Schacht E.
Published: May 2005

Ausmauerungen werden als Korrosionsschutz für chemisch beanspruchte Behälter und Apparate verwendet. Diese Ausmauerungen bestehen aus der Schutzschicht und dem eigentlichen Mauerwerk. Die Werkstoffe für diese Ausmauerungselemente werden beschrieben und die Gesichtspunkte für die Werkstoffauswahl erläutert. Auf Hinweise zur Ausmauerungstechnik und die Nachbehandlung von Ausmauerungen folgen Beispiele für Behälter und Apparate mit chemisch beständigen Ausmauerungen.
Gesetzmäßigkeiten im Verhalten duroplastischer Kunststoffe auf der Basis von Phenolharz
Authors: Unger P.
Published: May 2005

Untersuchungen an duroplastischen Formstoffen, bestehend aus den Hauptkomponenten Harz/Holzmehl/Gesteinsmehl, zeigen, daß eindeutige Zusammenhänge zwischen Zusammensetzung dieser Teilchenverbundwerkstoffe, technoklimatischer Einflüsse und der daraus resultierenden Werkstoffeigenschaften bestehen. Die Kenntnis dieser Zusammenhänge ermöglicht eine wirtschaftliche Werkstoffauswahl und ein werkstoffgerechtes Dimensionieren von Bauteilen, die aus duroplastischen Formmassen hergestellt sind.
Untersuchung des Strahlverschleißmechanismus von Metallen
Authors: Kleis I. , Uuemóis H.
Published: May 2005

Im vorliegenden Artikel werden Probleme der Strahlverschleißbeanspruchung behandelt. Es werden Forschungsergebnisse über die Veränderungen der Grenzschicht, die dem Bruch vorangehen, sowie über Bruchmechanismen selbst, wie sie mit Hilfe von Licht‐ und Elektronenmikroskopie, Röntgenographie, Mikrohärteprüfung und Rauhigkeitsprüfung erhalten werden können, dargelegt. Die Untersuchungen wurden hauptsächlich an weichen und gehärteten Stählen unter Verwendung von Strahlmitteln durchgeführt, deren Härte größer als die Werkstoffhärte ist.

Die Ergebnisse lassen den Schluß zu, daß bei weichen Stählen dem sog. Polydeformationsverschleißmechanismus (mittlere Zykluszahl n = 4 … 10) die größte Bedeutung beizumessen ist. Bei gehärteten Stählen werden die Verschleißpartikel bei großen und mittleren Anstrahlwinkeln längs der beim Vorgang entstehenden „weißen Schichten”︁ abgetrennt. Die Zykluszahl für das Lostrennen beträgt hier nur etwa n = 1 … 2.

Bei sehr kleinen Anstrahlwinkeln ist für alle Metalle der Mikrozerspanungsvorgang dominierend.
Elektronenstrahlschweißen — ein Weg zu wirtschaftlicher Werkstückgestaltung
Authors: Hiller Walther
Published: May 2005

Nach einführenden Bemerkungen zu den Grundlagen des Elektronenstrahlschweißens werden Hinweise auf ausführbare Schweißverbindungen sowie auch auf die Möglichkeiten wirtschaftlicher Werkstückgestaltung bei Einbeziehung des Elektronenstrahlschweißens in einen Fertigungsablauf gegeben. Im besonderen betrifft dies die Aufteilung komplexer Werkstücke in wirtschaftlich herstellbare Komponenten und Zusammenschweißen derselben mittels Elektronenstrahls. Über das Elektronenstrahlschweißen von Eisen‐ und Nichteisen‐Werkstoffen werden einige praktische Hinweise gegeben. Die verschiedenen Typen von Elektronenstrahl‐Schweißmaschinen, und zwar Taktmaschine, Universalmaschine sowie Durchlaufmaschine, werden vorgestellt. Zur Erläuterung der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens dient ein Kalkulationsbeispiel. Schließlich werden einige Kombinationsmöglichkeiten des Elektronenstrahlschweißens mit verschiedenen Formungsverfahren kurz diskutiert.
Einflußgrößen auf die Schweiß;kraft elektrischer Kontaktstücke in der Energietechnik
Authors: Schreiner H.
Published: May 2005

Wesentliche Einfluß;parameter auf die Summenhäufigkeitskurven der Schweiß;kraft bei prellend schließenden Kontaktstücken sind: Kontaktkraft, Einschaltgeschwindigkeit, Prelldauer, Schaltzahl, Prüfstrom, Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung, Frequenz des Prüfstromes sowie der Zeitpunkt des Schließens der Kontaktstücke bezogen auf den natürlichen Stromnulldurchgang bei induktivem Prüfkreis. Die statistische Verteilung der Schweißkraftwerte über mehrere Größenordnungen wird anhand eines Modellversuches auf die gegenseitige Lage der Schmelzbereiche auf den Kontaktstücken zurückgeführt. Der Einfluß; der Prelldauer, der Schaltzahl, der Kontaktkraft, der Öffnungsgeschwindigkeit, der Größe des Prüfstromes wird für synchrone und unsynchrone Einschaltungen anhand von Summenhäufigkeitskurven der Schweiß;kraft für verschiedene Kontaktwerkstoffe angegeben.
Oberflächentastschnitte als Hilfsmittel der Werkstoffprüfung
Authors: Eyerer P.
Published: May 2005

Eigene experimentelle Untersuchungen und eine Schrifttumsübersicht zeigen die vielfältigen Möglichkeiten und Grenzen von Oberflächenrauhigkeitsmessungen mit Hilfe der Tastschnittmethode auf. An den Werkstoffen Metalle, Kunststoffe einschließlich Beschichtungen und Lacke (Duromere, Plastomere, Elastomere), Holz, Papier, Asbestpappe, Textilien, Kohle werden entweder durch direkte oder über eine Abdrucktechnik durch indirekte Abtastung der Oberflächen Zusammenhänge mit Werkstoffverhalten wie z. B. Verschleißfragen, Abdicht‐ und Kontaktprobleme, Bruchflächenrauhigkeiten, Werkstoffprüfprobleme, Werkzeugkonturrauhigkeit beim Spritzgießen, Verfahrens‐ und Bearbeitungsfragen, Korrosionsschutz, Schadensanalyse, optisches Aussehen, Schreibdrukkurven, Rißbildung usw. dargestellt. Zwei Beispiele aus der Medizin (Haut‐ und Zahnmedizin) unterstreichen die Breite der Anwendungsmöglichkeiten. Die Tastschnittmethode ist in vielen Anwendungsfällen eine unterstützende indirekte Prüfmethode mit allerdings meist großer Anschaulichkeit. Sie steht nur in manchen Fällen in einem direkten Zusammenhang mit einer bestimmten Werkstoffeigenschaft, z. B. der Oberflächengasdichtheit bei Asbestpappen. Die Grenzen der Tastschnittmethode werden weiter durch die Meßmethodik (Tastnadeldruck und ‐radius, Tastsystem) bestimmt.
Untersuchungen zur abrasiven Wirkung verschmutzter Schmieröle in engen Strömungsquerschnitten
Authors: Heinke G. , Schorr H.
Published: May 2005

Es wird ein Prüfstand beschrieben, mit dem abrasiver Verschleiß in engen Strömungsquerschnitten an Modellproben, Bauteilen und Erzeugnissen untersucht werden kann.

Beim abrasiven Verschleiß wird zwischen Gegenkörperfurchung und Teilchenfurchung (Erosion) unterschieden. Anfällig gegen abrasiven Verschleiß durch verschmutzte Betriebsflüssigkeiten sind besonders enge Strömungsquerschnitte in Pumpen, Ventilen, Schiebern sowie Dichtspalten aller Art.

Verschleißend wirken besonders harte Teilchen (z. B. metallischer Abrieb oder mineralische Stoffe wie Quarz und Korund).

Von wesentlichem Einfluß auf den Verschleiß sind weiter Teilchengröße, Teilchengrößenverteilung, Teilchenmenge und Betriebsdruck. Eine einfache und in der Praxis aussagekräftige Beurteilungsgröße für den Verschleiß in engen Strömungsquerschnitten ist das Verhältnis Teilchendurchmesser zur Spaltweite (d/h0). Konstruktiv unterscheidet man zwischen statischen und dynamischen Spalten. Die Untersuchungen beschränkten sich auf statische Spaltformen mit Spaltweiten zwischen 100 und 600 μm. Untersucht wurden die Teilchengrößen 5, 14, 30 und 50 μm bei Drucken von 60, 120 und 300 bar.

Der Verschleiß nimmt mit zunehmendem Betriebsdruck und zunehmendem d/h0 zu. Bereits bei Werten von d/h0 0,02 tritt bei Schmutzkonzentrationen von 20 mg/l empfindlicher Verschleiß auf. Bei d/ho‐Werten 0,5 beginnen statische Spalten zu verstopfen.

Mit Hilfe eines „Verschleiß‐d/ho‐Diagramms”︁ können schnell Aussagen über die Verschleißempfindlichkeit der verschiedensten Spaltweiten statischer Spalte über einen weiten Betriebsbereich und damit wichtige Hinweise auf die notwendige Filterfeinheit gewonnen werden.
Versagenskriterien für Kunststoffe
Authors: Schneider W. , Bardenheier R.
Published: May 2005

Teil I: Analytische Herleitung.

Die aus der Literatur bekannten Versagenskriterien werden in einem einheitlichen Rahmen dargestellt. Auf ihren physikalisch begründeten oder empirisch gewonnenen Ausgangspunkt wird eingegangen.

Liegt ein isotroper Werkstoff vor, so bewirkt ein beliebiger Spannungszustand in einem rechtwinkligen Koordinatensystem dieselbe Werkstoffanstrengung wie derjenige Spannungszustand, der durch Transformation in die Hauptspannungsrichtungen entsteht. Dabei ist es gleichgültig, ob sich die Zugfestigkeit von der Druckfestigkeit unterscheidet. Dies ist bei anisotropen Werkstoffen nicht der Fall. Hier muß man stets mit den Normal‐ bzw. Schubspannungen parallel zu den Anisotropiehauptachsen rechnen.

Neben der Beschreibung der Werkstoffanstrengung durch Spannungen wird auch auf die Definition der Anstrengung bei isotropen Werkstoffen infolge Verformungen eingegangen.

In einem zweiten Teil werden experimentelle Ergebnisse an Thermoplasten, Duromeren und glasfaserverstärkten Kunststoffen mit den analytisch hergeleiteten Versagenskriterien verglichen.
Interdisziplinäre Entwicklung eines künstlichen Kniegelenks (Kniegelenks‐Endoprothese) in Kunststoff‐Metall‐Kombinationsbauweise
Authors: Müller K.
Published: May 2005

Endoprothesen für Gelenke des menschlichen Bewegungsapparates dienen als Dauerimplante bei bestimmter Indikation zur Beseitigung schmerzhafter Gelenksveränderungen (z. B. Arthrosen) sowie zur Wiederherstellung wesentlicher Gelenkfunktionen (z. B. Kniebeugung).

Das komplexe Zusammenwirken biologisch‐physiologischer und stofflich‐beanspruchungsmäßiger Einflußfaktoren macht die adäquate Zusammenarbeit von Ärzten und Ingenieuren erforderlich.

Am Beispiel der Prototyp‐Entwicklung einer Kniegelenks‐Totalendoprothese werden die biomechanischen „Randbedingungen”︁ anhand Kinematik, Statik, Dynamik und Tribologie natürlicher Gelenke (Knie, Hüfte) als Basis für das Ableiten von Ersatzfunktionen skizziert. Bereits bestehende, beispielgebende Ersatzfunktionen werden diskutiert und die darauf begründete Konzeption und Gestaltung eines künstlichen Kniegelenks in Kunststoff‐Metall‐Kombinationsbauweise („KMK”︁) dargestellt, bei dem versucht wird, die Vorteile bisheriger Konstruktionen zu nutzen und Nachteile soweit möglich zu eliminieren.
Untersuchungen zum Bruchverhalten von Kunststoffen bei Schlagbeanspruchung
Authors: von Meysenbun C.‐M. , Henkhaus R.
Published: May 2005

In Zugversuchen an durchsichtigen Thermoplasten kann für verschiedene Abzugsgeschwindigkeiten der Verlauf einer optisch wahrnehmbaren Schädigungsgrenze nachgewiesen werden. Für Abzugsgeschwindigkeiten > 200 mm/min fällt diese Grenzdehnung mit der Bruchdehnung zusammen. Der untersuchte Geschwindigkeitsbereich wird erweitert durch Schlagzugversuche an gleichartigen Proben mit Schlaggeschwindigkeiten bis ca. 5 m/s, bei denen Kraft‐Verlängerungs‐Diagramme aufgenommen werden können. So läßt sich der Verlauf von Spannung und Dehnung in der Probe für den gesamten Geschwindigkeitsbereich verfolgen und für verschiedene Werkstoffe (hier PMMA und EP‐Harz) vergleichen. Durch fotografische Hochgeschwindigkeitsaufnahmen wird der Bruchverlauf beobachtet.
Die Benetzungswaage, ein neues Hilfsmittel bei der Prüfung von Weichlötflußmitteln
Authors: Peth H.
Published: May 2005

Eine neuartige Methode zur Bestimmung des Werkstoffverhaltens beim Weichlöten benutzt die bei der Benetzung an einer in das Lot eintauchenden Probe angreifenden Kräfte als Maß für die erreichte Benetzungsgüte. Die Einflüsse unterschiedlicher Oberflächenzustände, Flußmittel, Lote, können dabei besonders empfindlich erfaßt und objektiv beurteilt werden. Die erhaltenen Benetzungsdiagramme werden heute meist noch nach qualitativen Gesichtspunkten gedeutet. Das hier am Beispiel der vergleichenden Flußmittelprüfung vorgestellte Auswerteverfahren gestattet eine quantitative Bewertung des Benetzungsverhaltens. Zuvor wird eine zusammenfassende Übersicht über die dem Verfahren zugrunde liegenden physikalischen Gesetzmäßigkeiten gegeben sowie einige Bemerkungen zur Meßtechnik gemacht.
Europäische Beiträge zur Entwicklung der Legierungstechnik bei der Herstellung von Sinterformteilen
Authors: Zapf G.
Published: May 2005

Der Verbrauch an Eisen‐ und Metallpulvern zur Herstellung von Filtern, Gleitlagern und Formteilen hat sich in Europa im letzten Jahrzehnt verdreifacht.

Für diese positive Entwicklung waren die Fortschritte in der pulvermetallurgischen Legierungstechnik mitbestimmend. Zu den wichtigsten europäischen Beiträgen auf diesem Gebiet gehören die Entwicklung der einphasigen Eisen‐Kupfer‐ und Eisen‐Kupfer‐Nickellegierungen. Die Weiterentwicklung und Einführung der Eisen‐Phosphor‐Legierungen ist ein weiterer wichtiger Beitrag. Einen erheblichen Fortschritt stellt die Entwicklung der anlegierten Eisenpulver mit Kupfer, Nickel und Molybdän als Legierungskomponeten dar.

Eine neuere und besonders erfolgversprechende Entwicklung sind Kohlenstoff, Mangan und chromlegierte Sinterstähle, bei denen als Legierungsträger eine schweroxidierbare Vorlegierung gewählt wird, die die Legierungselemente in hochkonzentrierter Form enthält.
Entwicklung mit Hilfe des Warmpreßverfahrens hergestellter Sinterstähle mit optimaler Warmstreckgrenze, Dauerfestigkeit und Kerbschlagzähigkeit – Teil 1
Authors: Zapf Gerhard , Hoffmann Gottfried , Daial Kirit
Published: May 2005

Für die Ermittlung von Werkstoffkenndaten warmgepreßter Sinterstähle spielt neben den üblichen Eigenschaften (Zugfestigkeit, Streckgrenze und Bruchdehnung bei Raumtemperatur) das Verhalten der Werkstoffe bei erhöhten Temperaturen eine wichtige Rolle. Daneben müssen Dauerwechselfestigkeit und Schlagarbeit berücksichtigt werden. Der Einfluß von Wärmebehandlungen auf diese Eigenschaften ist untersucht und in Beziehung zur Gefügeausbildung gebracht worden.

Große Bedeutung erlangt beim Warmpressen pulvermetallurgisch erzeugter Vorformen die geeignete Wahl der Legierungselemente und Legierungsträger. Optimale Eigenschaften ergaben sich bei Verwendung von fertiglegierten Pulvern oder gemischtlegierten Pulvern, wobei jedoch spezielle Vorlegierungen als Legierungsträger eingesetzt werden. Diese und weitere Fragen der Legierungsbildung, insbesondere die Rolle des Kohlenstoffs, werden ausführlich erläutert. Der Zusammenhang zwischen mechanischen Eigenschaften und Bruchverhalten wird diskutiert.
Probleme der Rohstoffversorgung bei stahlveredelnden Schwer‐ und Sondermetallen
Authors: Feldmann J. , Haferkamp H. , Kramer J.
Published: May 2005

Die Versorgungslage bei stahlveredelnden Schwer‐ und Sondermetallen zeigt, daß die absolute und relative Konzentration der Rohstofförderung sowie die regionale Angebotsballung in Entwicklungsländern sehr viel ausgeprägter ist als beim Rohöl. Die zukünftige Entwicklung läßt erwarten, daß die Importabhängigkeit von wenigen großen Förderländern in der 3. Welt noch zunehmen wird, so daß sich die Gefahr von kurzfristigen Verfügbarkeitsengpässen, Belieferungsausfällen und Kartellbildungen, angesichts des stark steigenden Bedarfs an Legierungsrohstoffen und fehlender Eigenproduktion in Europa, verstärken wird. Neben der Förderung industrieller Möglichkeiten zur Erhöhung der Anpassungsfähigkeit an jeweilige Versorgungslagen – insbesondere Recycling, Substitution und Lagerbildung – besteht die Notwendigkeit einer staatlichen flankierenden Rohstoffpolitik mit nationaler und internationaler Zielstellung.
Zum Einsatz der Mikrosonde im Rahmen der Betriebsüberwachung und der Untersuchung von Schadensfällen
Authors: Gramberg U. , Günther T. , Scharschmidt J.
Published: May 2005

Anhand einiger ausgewählter Fälle wird über den Einsatz der Mikrosonde im Rahmen der Schadensforschung und der Betriebsüberwachung berichtet. Als Beispiele für den Nachweis von Wechselwirkungen zwischen Metall und Stoffen aus der Umgebung werden die Schwefelschädigung von Nickel sowie die Oleum‐Schädigung von Grauguß vorgestellt. Die Untersuchung des Endzustands von beim Schweißen ablaufenden Diffusionsvorgängen wird an einer Kupfer‐Aluminium‐Schweißung und an einer nicht einwandfrei durchgeführten Schweißung von LC‐Ni99 gezeigt. Die Auswirkungen hoher Temperaturen werden am Beispiel eines langzeitbeanspruchten X 8 CrNiNb 16 13‐Heißdampfsammlers sowie eines in örtlich begrenzten Zonen kurzzeiterhitzten und abgeschreckten 14 NiCr 18‐Ritzels beschrieben. An zugbeanspruchten X 2 CrNiMoSi 19 5 3‐Korrosionsproben wird der Einfluß der mikrochemischen Zusammensetzung auf die Bruchausbildung untersucht, schließlich wird die Übereinstimmung zwischen den Werkstoffen einer zerstörten X 10 CrNiMoTi‐Wellenschutzhülse aus einer Chemiepumpe und einem im Lagerungsbereich vorgefundenen gesinterten Metallkörper nachgewiesen.
Untersuchungen über gestaltungsbedingte Einflüsse auf die Bauteilzähigkeit
Authors: Dickhäuser M. , Gaube E. , Gramberg P. , v. Meysenbug C.‐M.
Published: May 2005

Ergänzend zu früheren Arbeiten über die temperaturabhängige Zähigkeit von Modellbehältern aus Kesselblech und aus Tieftemperaturstahl werden hier an Behältern anderer Konstruktionsform aus Kesselblech zusätzlich Einflüsse der Gestaltung und der Fertigung untersucht. Dabei zeigt sich, daß diese Einflüsse sich offenbar nur auf die Haltbarkeit der Behälter und den Verlauf des Berstdrucks über der Temperatur auswirken, daß aber die Verformungsreserve und damit das Zähigkeitsverhalten unabhängig davon aufgrund von Werkstoffkennwerten (Rißauffangtemperatur und Kerbschlagübergangstemperatur) abgeschätzt werden kann.
Temperaturabhängigkeit des Verformungsverhaltens von Polytetrafluoräthylen‐Schälfolie – Teil I: Versuche an ungekerbten Proben
Authors: Krahl Alfred , Ullmann Gerhard
Published: May 2005

Polytetrafluoräthylen‐(PTFE) eignet sich für Korrosionsschutzauskleidungen hochbeanspruchter Chemieanlagen. Der Einsatz von PTFE‐Schälfolie, die maßgerecht zugeschnitten und verschweißt wird, macht die Auskleidungstechnik anpassungsfähig an Gegebenheiten der auszukleidenden Stahlteile. Bei solchen Auskleidungsarbeiten muß die PTFE‐Schälfolie z. B. an Stutzenaushalsungen, Flanschbördeln usw. erheblich verformt werden. Um dabei Ungleichmäßigkeiten und Werkstoffschädigungen wie Risse oder Überstreckungen, die zu Rißanfälligkeit bei Erwärmung führen, zu vermeiden und Verarbeitungserschwernisse möglichst zu umgehen, wurde das Kraft‐Verformungsverhalten von 4 mm dicker PTFE‐Schälfolie vier verschiedener Hersteller im Kurzzeitzerreißversuch zwischen Raumtemperatur und 380°C untersucht. Die Folienprüfung brachte nicht nur Erkenntnisse über die Temperaturbereiche besonders guter Materialduktillität, sondern vermittelte auch eine Vorstellung über Eigenschaftsunterschiede und Gleichmäßigkeit marktgängiger PTFE‐Schälfolien. Teil I dieser Arbeit gibt an ungekerbten Proben gewonnene Versuchsergebnisse wieder, Teil II wird sich mit dem Einfluß von Kerben befassen. Aus den vorliegenden Ergebnissen ist zu folgern, daß starke Verformungen an PTFE‐Schälfolie möglichst kurz unterhalb des Kristallitschmelzpunktes (327°C) durchgeführt werden sollten, da dort das Material sehr dehnungsfähig ist und nur geringe Verformungskräfte erforderlich sind. Gegenüber einer Formgebung bei Raumtemperatur wird der Verformungsvorgang auch schon durch Erwärmung der PTFE‐Schälfolie auf 50…︁100 °C viel problemloser.
Identifikation röntgenographischer Pulverdiagramme mit dem Tischcomputer
Authors: Grimminger H. , Knorsch H. , Schwarz H.
Published: May 2005

Es wird ein Programm zur Identifikation von Röntgenbeugungsdiagrammen mehrphasiger, polykristalliner Stoffe mit dem Tischcomputer Wang 720 C beschrieben. Seine bestimmenden Größen sind die Identifikationsstrategie, das Identifikationskriterium und die Δd(d)‐Funktion, die die zulässige Abweichung zwischen den gemessenen und den in der Magnetband‐Datei nach ASTM‐Stoffdatenkarten festgelegten d‐Werten vorgibt. Im Verlauf dieser Untersuchungen erwiesen sich insbesondere die z. T. fehlerhaften und nicht selten auch unvollständigen Angaben dieser Kartei bei relevanten Stoffdaten als der entscheidende Faktor für die Begrenzung der Zuverlässigkeit des Identifikationsergebnisses.

An charakteristischen Beispielen wird die Leistungsfähigkeit des Programms demonstriert. Abschließend wird ein Ausblick auf die Weiterentwicklung dieses Programms gegeben.
Tribomechanische und ‐chemische Vorgänge an dem Wälzlagerstahl 100 Cr 6
Authors: Frisch B. , Müller N. , Thiele W. R.
Published: May 2005

Tribomechanische und ‐chemische Vorgänge an dem Kugellagerstahl 100 Cr 6 wurden nach der Stift‐Ring‐Methode im Ultrahochvakuum und unter verschiedenen gasförmigen Medien untersucht. Im Ultrahochvakuum werden optimale Bedingungen für Adhäsionsverschleiß mit ausgeprägter Keilbildung beobachtet. Sauerstoff, Stickstoff und Luft führen bereits bei Drucken oberhalb von 10−6 Pa zu Gleitverbesserung bei teilweise geringen, ellipsometrisch bestimmten Schichtdicken. Bei steigendem Stickstoffdruck resultiert eine Oberflächenhärtung, wobei an den Verschleißpartikeln eine Aufstickung nachzuweisen ist. Reiner Sauerstoff führt zu Schichtverschleiß bei sich ständig neu bildenden Oxidationsschichten von ca. 10 nm Dicke.
Der Einfluß der Porosität auf einige Eigenschaften von Wolfram/Kupfer‐Kontaktwerkstoffen
Authors: Imm R. , Stempel G.
Published: May 2005

Es wird die für die praktische Fertigung von W/Cu‐Tränkwerkstoffen wichtige Frage untersucht, inwieweit Restporositäten von Einfluß auf die elektrischen und mechanischen Eigenschaften sind. An Werkstoffen mit ca. 70 Gew.% Wolfram werden durch abgestufte Tränkmetallzugaben unterschiedliche Porositäten zwischen 0,2 und ca. 30% eingestellt und die Eigenschaften Abbrandverhalten im Hochstromlichtbogen, elektrische Leitfähigkeit, Vickershärte und Kerbschlagzähigkeit gemessen. Während Restporositäten bis zu 4% noch keine Erhöhung des Abbrandes bewirken, zeigen die übrigen Eigenschaften schon von kleinsten Porenanteilen an einen deutlichen Abfall. Die manchmal angewandte Fertigungsweise, durch geringe Unterschußtränkung eine mechanische Nachbearbeitung der Tränkteile zu vermeiden, ist mit den im Bericht aufgezeigten Qualitätsänderungen verbunden.
Problemlösungen durch Schichtverbundwerkstoffe in der Elektrotechnik
Authors: Stöckel D. , Schneider F.
Published: May 2005

Durch geeignete Anordnung hochfester und hochleitfähiger Komponenten in einem Schichtverbundwerkstoff lassen sich Werkstoffe mit optimalen Eigenschaften für stromführende Federn herstellen. Durch Verwendung geeigneter Plattierungskomponenten können Thermobimetalle mit unterschiedlichem elektrischen Widerstand ohne wesentliche Veränderung der Ausbiegung und der Kraftwirkung hergestellt werden. Somit ist es möglich, Gerätegruppen mit gleichem mechanischen Grundaufbau für verschiedene Stromstärken zu verwenden und damit technisch und wirtschaftlich günstige Problemlösungen zu erzielen.

Der hohe Preis der Kontaktwerkstoffe auf Edelmetallbasis führte schon vor vielen Jahren zur Herstellung von Kontaktbimetallen. Trotz höherer Formkosten sind diese Werkstoffe in den meisten Fällen besonders wirtschaftlich einsetzbar.
Lochkorrosion an passiven Legierungssystemen der Elemente Eisen, Chrom und Nickel
Authors: Horn E.‐M. , Kuron D. , Gräfen H.
Published: May 2005

Die Lochkorrosion an nichtrostenden Stählen und Nickellegierungen stellt ein ernsthaftes Problem für die Praxis dar, insbesondere für die chemische Industrie, weil durch die Häufigkeit des Auftretens und die meist hohe Wachstumsgeschwindigkeit der entstehenden Löcher eine erhebliche Beschränkung der Lebensdauer von Bauteilen und Produktionsanlagen und u. U. auch eine Gefährdung der Umwelt eintreten kann. Von besonderem Nachteil ist hierbei die beinahe uneingeschränkte Verbreitung der lochfraßauslösenden Chloride, die oft schon bei Vorliegen nur sehr geringer Konzentrationen wirksam werden. Es hat daher nicht an Untersuchungen gefehlt. Mechanismen, Zeitgesetze und Einflußgrößen der Lochkorrosion zu ermitteln und sie für die Praxis auszuwerten, d. h. einen gezielten Schutz vor Lochkorrosion nutzbar zu machen. Da die in der Literatur beschriebenen Forschungs‐ und Untersuchungsergebnisse kein einheitliches Bild der Lochkorrosion ergeben und kaum einen brauchbaren Überblick über die Abhängigkeit von den verschiedenen Einflußgrößen gestatten, wird mit dieser hir beginnenden Veröffentlichungsreihe der Versuch unternommen, den Stand des Wissens über die Lochkorrosion übersichtlich darzustellen, die gebräuchlichen Prüfverfahren zur Ermittlung der Lochfraßanfälligkeit zu beschreiben und ihre Aussagefähigkeit zu diskutieren sowie anhand eigener umfangreicher Untersuchungen die Gesetzmäßigkeiten der Lochkorrosion aufzuzeigen und die Einflußgrößen so weit wie möglich zu quantifizieren. Der Stoff ist aus diesem Grunde in drei Hauptteile gegliedert worden:

Teil 1. Einflußgrößen der Lochkorrosion – eine Literaturauswertung. Grundlagen – Angriffsmittel – Werkstoffeinflüsse.

Teil 2. Prüfverfahren zur Ermittlung der Lochkorrosionsbeständigkeit Chemische Prüfungen – Elektrochemische Untersuchungen.

Teil 3. Elektrochemische Messungen zur Ermittlung von Einflußgrößen der Lochkorrosion an diffusionsgeglühten Werkstoffen. Dieser Teil behandelt – anhand von Untersuchungsergebnissen – systematische Abhängigkeiten der Lochkorrosionspotentiale von der Art des angreifenden Mediums (Chloridkonzentration, Wasserstoffionenkonzentration, Temperatur) und der Zusammensetzung der untersuchten Werkstoffe (Einfluß der Legierungselemente).
Konstruktive und festigkeitsgerechte Gestaltung von Hochdruckbehältern, Apparaten und Atomreaktoren
Authors: Steinchen W.
Published: May 2005

Zur Untersuchung von Hochdruckbehältern, Apparaten und Atomreaktoren wurden spannungsoptische Verfahren und dabei überwiegend das Erstarrungsverfahren verwendet. Aus den eingefrorenen Verformungen des der Hauptausführung nachgebildeten Modells aus Epoxydharz lassen sich die Spannungen sehr genau analysieren. Die Ergebnisse können dann unter Anwendung von Ähnlichkeitsgesetzen auf die Hauptausführung übertragen werden. Damit lassen sich konstruktive Verbesserungen durchführen.
Mikroanalytische Untersuchungen des Ausscheidungsverhaltens in kommerziellen Alitier‐ und Chromalitierschutzschichten auf Nickelbasislegierungen und austenitischen Stählen
Authors: Fitzer E. , Mäurer H.‐J.
Published: May 2005

Mit Hilfe eines Elektronenstrahlmikroanalysators wurde das Ausscheidungs‐ und Diffusionsverhalten von kommerziell hergestellten Alitier‐ und Chromalitierschichten auf Nickelbasislegierungen und austenitischen Stählen untersucht. Dabei zeigte es sich, daß die geschützten Nickelbasislegierungen alle einen ähnlichen Schichtaufbau aufweisen: eine NiAl‐Außenschicht, die durch eine chromhaltige Zwischenschicht gegen den schmalen Al‐haltigen Mischkristall abgegrenzt ist. Bei den austenitischen Stählen tritt nur eine sehr schmale NiAl‐Zone auf, auf die ein ausgedehnter Al‐haltiger Mischkristallbereich folgt. Diese Schichten auf Eisenbasislegierungen sind durch eine Kirkendall‐Lochbildung vorgeschädigt. Eine der Alitierung vorangegangene Chromierung verhindert die Lochbildung, allerdings beeinflußt sie das Diffusionsverhalten der Schicht bei längerem Wärmebehandeln kaum. Bei den orientierenden Langzeitoxidationstests zeigt sich die überlegene Beständigkeit der alitierten‐ und chromalitierten Nickelbasislegierungen.
Die holographische Interferometrie – ein zerstörungsfreies Untersuchungsverfahren zer Früherkennung von Bauteilschäden
Authors: Wachutka H. , Fritzsch W. , Grünewald K.
Published: May 2005

Nach einer kurzen Einführung in die Grundlagen der holographischen Interferometrie wird die Anwendbarkeit des Verfahrens in der zerstörungsfreien Materialprüfung erlätert. Praktische Beispiele zu qualitativen und quantitativen Verformungsmessungen an Bauteilen unterschiedlichster Werkstoffe sowie metallischer und nichtmetallischer Fügungen zeigen die Möglichkeiten zur Früherkennung von Verarbeitungsfehlern und konstruktionsbedingten Schwachstellen sowie zur Bestimmung von Werkstoffkenngrößen.
Beitrag zum Lebensdauerverhalten und zur zerstörungsfreien Bewertung geschweißter und fehlerbehafteter ultrafester Stähle
Authors: Steffens H.‐D. , Echterhoff U.
Published: May 2005

Über den Einfluß von Schweißfehlern auf die Schwingfestigkeit von hochfesten geschweißten Sonderstählen und die dynamische Tragfähigkeit von Schweißverbindungen in Bauteilen ist wenig bekannt.

Die Aufstellung eines Bewertungsmaßstabes für die Fehlereinflüsse zerstörungsfrei ermittelter Fehler nach Größe und Form war erforderlich.

Über die Schaffung einer speziellen Herstellungsmethode für künstlich reproduzierbare Volumenfehler ließen sich Teilfragen, die den Abfall der Schwingfestigkeit durch Schweißgutfehler und deren Bewertbarkeit mittels zerstörungsfreier Prüfmethoden, insbesondere der radiografischen und ultraakustischen Untersuchungsmethoden, betrafen, beantworten.

Danach sollten die Fehler anstelle der Relation von zulässiger Fehlergröße, bezogen auf die Wanddicke im untersuchten Bereich, besser auf eine Bezugsgröße auf der Basis eines zulässigen Fehlers im Verhältnis zum kritischen Fehler definiert werden. Durch die Einführung entsprechender Wichtungsfaktoren für im Schweißgut auftretende Fehler sollen erhebliche, bis zu 50% betragende Bewertungsunterschiede eliminiert werden.
Werkstoffanstrengung bei oszillierender Gleitbewegung
Authors: Broszeit E. , Heß F. J. , Kloos K. H.
Published: May 2005

Bei oszillierendem Bewegungsablauf in einem tribologischen System (z. B. Kolbenring‐ Zylinder) ändert sich die Schmierfilmhöhe über dem Hub in weiten Bereichen. Insbesondere durch die Bewegungsverhältnisse im Bereich der Totpunkte kann sich dort vielfach keit hydrodynamischer Schmierfilm ausbilden. Der dadurch bedingte Mischreibungszustand führt zu einer erhöhten Werkstoffbeanspruchung in den Totpunktbereichen. Die ständige änderung der Bewegungsrichtung hat zudem einen fortwährenden Wechsel der Beanspruchungsrichtung zur Folge. Die Werkstofanstrengung wird für verschiedene Lastannahmen ermittelt.
Zum Mechanismus der Wechselfestigkeitssteigerung durch Werkstoffverfestigung und Druckeigenspannungen nach einer Oberflächenbehandlung
Authors: Bahre K.
Published: May 2005

Eine universelle Möglichkeit, die Dauerhaltbarkeit von Bauteilen zu verbessern, bieten Oberflächenbehandlungsverfahren, die sowohl die Werkstoffhärte erhöhen als auch Druckeigenspannungen 1. Art in der Randschicht erzeugen. Im Gegensatz zu der im älteren Schrifttum oft vertreten Ansicht, nach der entweder der eine oder der andere Einfluß für den Mechanismus der Wechselfestigkeitssteigerung verantwortlich sein soll, zeigt sich, daß in Abhängigkeit von der Bauteilgeometrie beide Faktoren zusammenwirken. Die Härtesteigerung beeinflußt vornehmlich die Anrißdauerfestigkeit und bestimmt damit das Verhalten glatter Teile; Druckeigenspannungen, sofern sie nicht abgebaut werden, leisten einen geringeren Beitrag. Bei gekerbten Proben ausreichend hoher Formzahl wird der Dauerbruch durch die Rißausbreitungsbedingungen festgelegt, die in entscheidender Weise von Mittelspannungen abhängen. Die Härtesteigerung erhöht zwar proportional zum 1/αk‐fachen Teil der Wechselfestigkeit glatter Proben die Beständigkeit gegen die Bildung von Anrissen, diese bleiben aber stehen, sofern nicht eine durch Druckmittelspannungen heraufsetzbare Mindestwechselspannung überschritten wird. Der von Formzahl, Höhe der Druckeigenspannungen und Härte abhängige Übergang von Anrißbildung zu Rißfortschritt als Kriterium für die zum Bruch führende Wechselspannung kann in Dauerfestigkeitsschaubildern abgelesen werden, die für Werkstoffe homogener Festigkeit aufgestellt werden, die aber ebenso für oberflächenverfestigte Proben gelten.
Einfluß des Gefügezustandes auf die mechanischen Eigenschaften von (α + β)‐ Titanlegierungen
Authors: Zwicker Ulrich
Published: May 2005

Die Anteile des α‐ und β‐Titanmischkristalls in (α + β)‐Titanlegierungen können z. B. bei der Legierung TiAl6 V4 in großen Bereichen durch Wärmebehandlung variiert werden. Bei jeder Temperatur stellt sich z. B. bei TiAl6 V4 ein bestimmtes Verhältnis zwischen α und β ein, wobei sich die Legierungskonzentration in den einzelnen Phasenanteilen ändert, bis oberhalb etwa 970 °C die reine β‐Phase vorliegt. Beimengungen wie Eisen, Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff verändern die Umwandlungstemperatur und auch die Anteile der jeweiligen Phasen. Die mechanischen Eigenschaften werden durch das Gefüge entscheidend beeinflußt. Sowohl der β‐Mischkristall wie auch der α‐Mischkristall können von hoher Temperatur abgeschreckt und bei tiefen Temperaturen zum Zerfall gebracht werden, so daß dadurch weitere Zwischenphasen, wie die ω‐Phase im β‐Mischkristall und die α2‐Phase im α‐Mischkristall ausgeschieden werden. Der α‐Mischkristall weist eine starke Anisotropie auf, so daß mit Textur behaftete Proben eine Richtungsabhängigkeit der mechanischen Eigenschaften aufweisen. Ausgehend von diesen Grundlagen wird gezeigt, wie sich diese Gefügezustände auf die mechanischen Eigenschaften insbesondere bei schwingender Beanspruchung auswirken.
Werkstoff – Konstruktion – Fertigung
Authors: Wiegand H.
Published: May 2005

Ähnlich wie zum Taschentext 55 (Eisenwerkstoffe), der im Jahr 1977 im Verlag dieser Zeitschrift erschienen ist, wird mit dem Abdruck einiger Abschnitte aus dem Taschentext 56 (Metallische Nichteisenwerkstoffe) auf die Bedeutung dieser Werkstoffgruppe hingewiesen. Die Taschentexte der Reihe „Werkstoffkunde”︁ sollen den Studierenden der Ingenieurtechnik und ebenso den Ingenieur der Praxis mit Wesen und Eigenschaften technischer Werkstoffe bekannt machen. Dabei werden weniger die metallkundlichen als vielmehr die anwendungstechnischen Fragen in den Vordergrund gestellt.
Zur Wechselwirkung von Mehrfachrissen
Authors: Klein G. , Hodulak L.
Published: May 2005

Spannungsfaktoren von Mehrfachrissen in einer Scheibe unter Zug werden gesichtet. Erweiternd zu den bekannten Ergebnissen für symmetrische Rißanordnungen werden die Wechselwirkungseffekte, die bei der Drehung eines der Risse gegen die angelegte Spannung auftreten, numerisch und zum Teil experimentell untersucht. Die Ergebnisse werden im Hinblick auf Sicherheitsbeurteilung von Bauteilen diskutiert.
Ultraschallschwächungsmessungen an einem martensitaushärtbaren Stahl
Authors: Moslé H. G. , Sommer P.
Published: May 2005

Im Rahmen der hier durchgeführten Untersuchungen wurde der Einfluß von Ausscheidungen im nm‐Bereich auf die Ultraschallschwächung an einem ausscheidungshärtenden Stahl untersucht. Der verwendete Stahl X 2 NiCoMo 1885 wurde lösungsgeglüht und anschließend bei 480 °C bei verschiedenen Zeiten ausgehärtet. Die gemessenen Härtewerte im Bereich des Härteanstiegs und der Ultraschall‐Schwächungskoeffizient für 4 MHz zeigen eine eindeutige Korrelation. Als gemeinsame Ursache für die Beeinflussung beider Parameter wird die im Gefüge vorliegende Teilchendichte angesehen. Die Zunahme der Teilchendichte führt zu einer Abnahme des US‐Schwächungskoeffizienten. Der erneute Anstieg des US‐Schwächungskoeffizienten kann zusätzlich durch die einsetzende Austenitrückbildung beeinflußt werden und wurde daher hier nicht näher untersucht.
Untersuchungen zum Einfluß des Gefügezustandes auf das Rißausbreitungs‐Verhalten bei einsinniger Belastung von TiAl6V4
Authors: Galda K. H. , Munz D.
Published: May 2005

An der Titanlegierung TiAl6V4 wurden Bruchmechanikversuche zwischen −196°C und Raumtemperatur durchgeführt. Die Charakterisierung des Rißausbreitungsverhaltens erfolgte durch die K‐Δa‐Kurve bzw. durch KIobeim Einsetzen der stabilen Rißverlängerung und KQ, bestimmt mit dem 5% Sekantenverfahren. Die Gefügeausbildung hat einen großen Einfluß auf KQ, der Einfluß auf KIo ist geringer. Bei einem Material mit Gefüge mit niedriger Rißzähigkeit kann KQ durch eine Glühbehandlung bei 750°C im Vakuum beträchtlich erhöht werden. Die Streckgrenze sinkt dabei nur unwesentlich ab.
Ein einfaches Verfahren zur Bestimmung gültiger Bruchzähigkeitswerte von Hartmetallen
Authors: Hübner H. , Engel U.
Published: May 2005

Ein Vergleich von Literaturergebnissen ergibt, daß die Bruchzähigkeit von Hartmetallen nur dann gültig bestimmt wird, wenn Proben mit scharfen Anrissen benutzt werden. Es wird gezeigt, daß mit Hilfe der Technik des kontrollierten Bruchversuchs scharfe Anrisse vorgegebener Länge in Biegeproben leicht und reproduzierbar erzeugt werden können. Eine neuartige Auswertemethode gestattet es, die Bruchzähigkeit ohne Kenntnis der Rißlänge zu ermitteln, wenn statt dessen die Nachgiebigkeit der Nachgiebigkeit der angerissenen Probe gemessen wird. Die so bestimmten KIc ‐Werte weisen eine sehr geringe Streuung auf und stimmen mit Literaturwerten, die über ebenfalls scharf angerissene Hartmetalle ähnlicher Zusammensetzung bekannt sind, gut überein. Der Vergleich zwischen der aus KIc und der Bruchspannung berechneten Fehlergröße mit der fraktographisch gefundenen zeigt sehr gute Übereinstimmung.
Rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen an Hochpolymeren
Authors: Holm R. , Reinfandt B.
Published: May 2005

Entsprechend den zahlreichen Erscheinungsformen von Hochpolymeren sind die Anwendungsmöglichkeiten des Rasterelektronenmikroskops vielfältig. Die große Schärfentiefe des REM erlaubt die Abbildung differenzierter und rauher Bruch‐ bzw. Oberflächen. Es wird über Anwendungen aus den Bereichen Textilmikroskopie, Bewitterung pigmentierter Anstrichfilme, Chemikalienangriff an Kunststoffen, Bruchuntersuchungen an Thermoplasten, Messungen an Schaumstoffen und Knochenzementen berichtet. Weiterhin bietet das REM die Möglichkeit zur Durchführung dynamischer Experimente sowie zur Ausnutzung der verschiedenen Wechselwirkungen zwischen Elektronen und Materie zur Materialdifferenzierung (z. B. Kathodolumineszenz) und zur Mikroanalyse (durch Kopplung mit einem Röntgenspektrometer). Die Röntgenmikrographie ermöglicht die repräsentative Erfassung der Verteilung von Pigment‐ und Füllstoffagglomeraten, Glasfasern, Poren etc. in relativ groß Probenvolumina.
Fortschritte in der technischen Anwendung von Kunststoffverbundsystemen
Authors: Menges G. , Brintrup H. , Jonas R.
Published: May 2005

Kunststoffe weisen eine Reihe von Eigenschaften auf, die sich in diesen Kombinationen bei keinem anderen Werkstoff finden. Darüber hinaus können durch chemische oder mechanische Verbindungsvorgänge die gewünschten Eigenschaften mehrerer Materialien in einem Werkstoff vereinigt werden. Das bekannteste Beispiel für die mechanischen Verbundwerkstoffe auf Kunststoffbasis ist der glasfaserverstärkte Kunststoff. Die wesentlichen Argumente für den Einsatz von Verbundwerkstoffen sind ganz unterschiedlicher Art: Festigkeits‐ und Steifigkeitssteigerung, Fertigungskostensenkung durch kürzere Zykluszeiten für das Spritzgußverfahren, größere Formtreue bei Spritzgußteilen aus teilkristallinen Thermoplasten, geringere Wärmedehnung für Maschinenteile, bessere Wärmeisolation z. B. bei Schäumen, geringerer Verbrauch an Kunststoffen durch kleinere Bauteilwanddicken.

Durch intensive Forschung und gute Fortschritte auf den Gebieten Haftung zwischen Faser und Kunststoff, Verarbeitbarkeit hochmoduliger Kohle‐ und Chemiefasern, Festigkeit, Temperatur‐ und Chemikalienbeständigkeit der Kunststoffe, Verarbeitungstechnologie für Spritzguß, Prepeg‐ und Naßverarbeitung hat sich der Anwendungsbereich der faserverstärkten Kunststoffe erheblich erweitert.
Verschleißprüfung und Verschleißverhalten von Hartmetallen
Authors: Feld H.
Published: May 2005

Die Verschleißfestigkeit ist keine Materialeigenschaft, sondern eine Systemgröße. Zur Beurteilung eines Verschleißfalles bzw. zur richtigen Auswahl des geeigneten Hartmetalles müssen zum einen die Randbedingungen; d. h. die Einflußgrössen, zum anderen die sich hieraus ergebenden Verschleißarten und Erscheinungsformen genauestens untersucht werden.

Ein Laborverschleißversuch kann nur im Zusammenhang mit genau definierten Randbedingungen gesehen werden und kann nur mit Anwendungsfällen verglichen werden, die gleiche oder sehr ähnliche Randbedingungen besitzen.
Werkstoffanstrengung im Hertz'schen Kontakt infolge Last‐ und Eigenspannungen
Authors: Broszeit E. , Schmidt F. , Schröder H. J.
Published: May 2005

Material Stressing in a Hertzian Contact – Influence of Load and Internal Stresses

For the analysis of the material stressing in a Hertzian Contact due to elliptically distributed normal load it is sufficient to calculate the stresses at z ≥ 0, × = y = 0. At this point the maximum stress occurs in the contact surface as well as in the stressed volume. From the center to the rim of the contact the stress decreases.

In the case of residual stresses in the material it is necessary to calculate the resulting stresses in the entire contact area. The superposition of stresses due to load and internal stresses can cause stressings of the material with a maximum in the region of the rim of the contact area. The calculation of the conditions in the center alone can lead to misinterpretations.
Form und Mechanismen von Rissen und Brüchen unter gleichzeitiger korrosiver und dynamischer Beanspruchung mit unterschiedlichen Frequenzen
Authors: Schmitt‐Thomas Kh. G. , Kriner Th.
Published: May 2005

Anrißphase und Phase des Rißfortschritts bei der Betrachtung der Frequenzabhängigkeit unter elektrolytischer Korrosion. Abhängigkeit der Anrißphase von der Frequenz infolge unterschiedlicher Gleitmechanismen. Beim Rißfortschritt erfolgt mit sinkender Frequenz Übergang von Schwingungsrißkorrosion zu zyklischer Spannungsrißkorrosion und schließlich zu Spannungsrißkorrosion. Zuordnung dieses Übergangs zum zunehmenden Einfluß des KISCC‐Wertes als Bestimmungsgröße für den Bruchvorgang.

Frequenzabhängigkeit bei Hochtemperaturwerkstoffen in Heißgasatmosphäre im wesentlichen bestimmt durch Kriechvorgänge bei Einwirkung der Oberlast und zeitabhängige Gas‐Metall‐Reaktionen. Entsprechend verlängern sich die Standzeiten mit zunehmender Belastungsfrequenz.
Werkstoffbeeinflussung durch Thermisches Fügen und Trennen von Metallen
Authors: Ruge J.
Published: May 2005

Bei thermischen Füge‐ und Trennverfahren wird dem Werkstoff Wärme zugeführt, um Diffusionsvorgänge zu erleichtern (Diffusionsschweißen, Warmpreßschweißen), den Grund‐ und ggf. Zusatzwerkstoff zu schmelzen (Schmelzschweißen, Schmelzschneiden), Benetzung zu ermöglichen (Löten) oder um den Werkstoff zu verbrennen (Brennschneiden, Brennbohren).

In allen diesen Fällen ist mit einer mehr oder weniger ausgeprägten Werkstoffbeeinflussung zu rechnen, die teils erwünscht, in der Regel aber unerwünscht ist (Abb. 1, 2). Nachfolgend soll versucht werden, diese Werkstoffbeeinflussung anhand einiger Beispiele systematisch darzustellen.
Die effektive Viskosität bei viskometrischer Druck‐Schlepp‐Strömung mit Anwendung auf Extruder und Gleitlager
Authors: Becker E.
Published: May 2005

Zur überschläglichen Berechung von mancherlei technisch wichtigen Strömungen nicht‐newtonscher Fluide behandelt man diese wie newtonsche Fluide. Dies kann für eine Klasse viskometrischer Druck‐Schlepp‐Strömungen bei hinreichend kleinen Werten der Druckgradienten gerechtfertigt werden. Dabei zeigt sich, daß neben der Viskosität im üblichen Sinne vor allem die differentielle Viskosität eine entscheidende Rolle spielt. Anwendungen und Beispiele: Schleppströmungspumpen, Extruder, Gleitlager.
Versuch der Ermittlung einer wirklichkeitsnäheren Beanspruchungsverteilung in biegebelasteten Plastomerbauteilen durch Übertragung einachsiger Zug‐Druckversuche auf die Biegung
Authors: Käfer H. , Hesselbrock B. , Gertig I.
Published: May 2005

Die Arbeit beschäftigt sich mit der Ermittlung einer wirklichkeitsnäheren Beanspruchungsverteilung in biegebelasteten Plastomerbauteilen durch Übertragung einachsiger Zug‐ und Druckversuche auf die Biegung.

Hierzu wurden einachsige Zug‐ und Druckversuche an polymeren Werkstoffen vorgenommen.

Die Versuchsergebnisse wurden theoretisch auf die Biegebeanspruchung übertragen und mit der tatsächlich auftretenden Spannungsverteilung korreliert.

Weiter wurden die unterschiedlichen Faserdehngeschwindigkeiten bei der Biegung dadurch erfaßt, daß Zug‐ bzw. Druckversuche mit verschiedenen Abzugsgeschwindigkeiten gefahren wurden die mit den Faserdehngeschwindigkeiten korrespondierten. Die Übertragung auf den Biegeversuch führte zu einer konstruktiven Aussage für die Werkstoffausnutzung.