bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Effect of a transverse thermal gradient on the microstructure of a directionally solidified 73C eutectic alloy
Authors: Staniek G. , Fritscher K. , Wirth G.
Published: May 2005

The thermal stability of a directionally solidified (d. s.) eutectic CoCrCAl‐alloy in a thermal gradient is compared to isothermal conditions.

A device has been designed and constructed for examination of d. s. eutectics in high temperature gradients at temperatures above 1300 K in different atmospheres and vacuum.

Experiments in this gradient furnace show coarsening of the carbide fibres forming the aligned strengthening phase. A microstructural instability resulting from the transformation of carbide fibres has been observed.

These effects are discussed in relation to isothermal conditions and their implications on the applicability of the alloy as high temperature gas turbine blade material.
Diffusionsgeschweißte Übergänge von Metallen der Gruppen IVa, Va und VIa auf einen Edelstahl
Authors: Lison R.
Published: May 2005

Beim Einsatz hochwertiger metallischer Werkstoffe sind sehr oft übergänge auf einen anderen metallischen Werkstoff erforderlich. Wenn eine brauchbare Verbindung benötigt wird, müssen Schweiß‐oder Lötverfahren eingesetzt werden. Ein besonders geeignetes Verfahren für das Verbinden unterschiedlicher metallischer Werkstoffe ist das Diffusionsschweißverfahren. Es werden nach diesem Verfahren hergestellte Verbindungen zwischen Metallen der Gruppe IVa, Va und VIa mit Edelstahl unter Verwendung von Zwischenmetallen beschrieben.
Berechnung des Kriechverhaltens zylindrischer Hohlkörper mit radialem Temperaturgradienten
Authors: Engel U. , Ilschner B.
Published: May 2005

Das Kriechverhalten einer zylindersymmetrischen Hohlprobe, die mit einem radialen Temperaturgradienten belegt ist und axial belastet wird, wird theoretisch untersucht. Ausgehend von der genauen Kenntnis der physikalischen Werkstoffeigenschaften wird die elastische Spannungsverteilung berechnet und die Analyse mittels einer numerischen Approximationsmethode auf den nicht‐elastischen Bereich erweitert. Es zeigt sich, daß durch zeitabhängige Fließvorgänge Spannungsumverteilungen stattfinden, die schon im Bereich kleiner Dehnungen zu einem einachsigen, stationären Spannungszustand führen. Aus diesen Ergebnissen wird ein einfacher Ansatz für ein charakteristisches Beanspruchungsprofil abgeleitet, dessen Merkmale die stationäre Spannungsverteilung und eine mittlere Temperatur sind, mit denen das Gesamtkriechverhalten dargestellt werden kann. Der Einfluß lokaler Kriechschädigung auf die Restlebensdauer wird abgeschätzt.
Herstellung und Prüfung festkörpergeschweißter Keramik‐Metall‐Verbindungen
Authors: Mörgenthaler K. D. , Krohn U. , Elssner G.
Published: May 2005

Keramik‐Metall‐Verbindungen wurden durch Festkörperschweißen in einer HF‐HV‐Apparatur hergestellt. Der Einfluß der Herstellungsparameter, Schweißtemperatur, Schweißzeit und Schweißdruck auf die Bindefestigkeit wurde für eine Al2O3/Nb‐Materialkombination der Schichtanordnung Keramik‐Metallfolie‐Keramik untersucht. Als Maß für die Bindequalität wurde der Bruchwiderstand der Verbindung KICV gewählt. KICV wurde im Vierpunkt‐Biegeversuch und im Zugversuch ermittelt. Zum Vergleich wurden Bruchwiderstandswerte KIC der Ausgangskeramik und konventionelle Haftfestigkeitskennwerte bestimmt. Außer für Nb/Al2O3‐Kombinationen werden für andere, mit der vorhandenen Schweißvorrichtung hergestellten Metall/Al2O3‐Kombinationen und für eine Zr/Si3N4‐Paarung Bindefestigkeitsdaten angegeben. Eine Vorrichtung zur HV‐Hochtemperaturbiegeprüfung wurde gebaut. Einige Daten zur Hochtemperatur‐Bindefestigkeit festkörpergeschweißter Verbindungen werden mitgeteilt.
Eigenspannungen, Definition und Entstehungsursachen
Authors: Kloos K. H.
Published: May 2005

Die vor einigen Jahren vorgestellte Eigenspannungsdefinition, die sich auf den realen Aufbau technischer Werkstoffe und nicht auf ein Begriffssystem der Meßverfahren bezieht, hat sich bewährt, da hiermit eine wesentliche Vereinheitlichung der Begriffe und eine fachgerechte Deutung von Eigenspannungs‐Entstehungsursachen erreicht wurde. Eigenspannungen I., II. und III. Art unterscheiden sich im wesentlichen durch die Größenordnung der Eigenspannungsquellen. Eigenspannungen treten meist in überlagerter Form auf und basieren häufig auf einer Überlagerung mehrerer z. T. gegenläufiger Entstehungsursachen. Bei bekanntem Hauptachsensystem und bekannter Verteilung der mehrachsialen Eigenspannungen über den Gesamtquerschnitt von Probestäben und Bauteilen kann durch geeignete Mehrachsigkeits‐Kenngrößen die Überlagerung von Last‐ und Eigenspannungen I. Art eindeutig formuliert werden.
Rißbeginn und Rißfortschritt in unlegierten Kohlenstoffstählen. Untersuchungen mit Hilfe der Schallemission
Authors: Tomberger G. , Maier K. , Maurer K. L.
Published: May 2005

An drei unlegierten Kohlenstoffstählen mit ferritischer, ferritischperlitischer und rein perlitischer Gefügestruktur wurden Untersuchungen über den Rißbeginn und den Rißfortschritt bei schwingender Beanspruchung mit Hilfe von Schallemissionsmessungen durchgeführt.

Bei den Untersuchungen des Rißbeginnes konnten in den ferritischen und den ferritisch‐perlitischen Werkstoffen nur rasch ablaufende Verformungsvorgänge mit ausreichendem Verformungsvolumen über die Schallemission registriert werden. Durch die örtlich begrenzten plastischen Verformungen und die geringen Flächenanteile der Rißuferreibung waren die Rißkeimbildungen nicht erfaßbar. Die ersten Stadien der Rißausbreitung ergaben ebenfalls, aufgrund des Klaffens der gebildeten Risse, keine registrierbare Schallemission durch Reibung. Bei perlitischen Werkstoffen kam es vor Erkennung eines mikroskopischen Risses zu starker Schallemission, die offensichtlich mit energiereichen Ereignissen, wie rasch ablaufenden Bruchmoden, im Zusammenhang stehen.

Ein Riß ist bei Schwingungsbeanspruchung in ferritischen und ferritisch‐perlitischen CT‐Proben bei ausreichender Größe der Rißflächen nur über Reibung feststellbar. Der eigentliche Rißfortschritt konnte durch die geringe Volumenzunahme der plastischen Zone pro Lastwechsel nicht registriert werden. Bei perlitischen Proben trat vor allem bei grob lamellarer Ausbildung des Zementits eine starke Schallemission meist in Form von Burstsignalen auf, die vorwiegend auf die Bildung von Bruchmoden hoher Energie, wie z. B. Spaltbruch, zurückzuführen sein dürften.

Die vielfach sehr starken Unterschiede der Schallemission beim Rißfortschritt in Proben gleicher Gefügeausbildung sind überwiegend der verschieden großen Rißflächenreibung durch die oft sehr unterschiedliche Topographie der Rißbruchflächen zuzuschreiben. Bei Änderung der Mittellast oder der Lastamplitude ist eine deutliche Abhängigkeit des Reibungsgeräusches aus den Rißflächen von den Rißöffnungsverhältnissen hinter der Rißfront festzustellen. Nach einzelnen Überlasten während des Rißfortschrittes kann die Schallemission in gleicher Weise mit Veränderungen der Reibungsverhältnisse hinter der Rißspitze interpretiert werden.
Analysis of the resistance of high‐E, low‐E brittle composites to failure by thermal shock
Authors: Hasselman D. P. H. , Becher P. F. , Mazdiyasni K. S.
Published: May 2005

By means of the inclusion of a dispersed phase with low Young's modulus, the generally low thermal stress resistance of brittle materials for high‐temperature structures can be improved significantly. An analysis of this improvement on the basis of continuum and micromechanical theory is presented in this paper.

The low‐E phase is shown to cause a significant decrease in Young's modulus, with a negligible effect in the coefficient of thermal expansion. The relative change in thermal conductivity is a function of the thermal conductivity of the dispersed phase.

The tensile fracture stress is reduced significantly, primarily due to the mismatch in elastic properties, with smaller effects due to the mismatches in the coefficient of thermal expansion and thermal conductivity.

The relative changes in Young's modulus and tensile fracture stress are such as to result in an increase in the strain‐at‐fracture and a simultaneous decrease in the elastic energy at fracture, the driving force for catastrophic crack propagation. The accompanying increase in fracture energy also contributes to the improvement of thermal shock resistance. By changing the size of the low‐E inclusion, tradeoffs can be made between strain‐at‐fracture and elastic energy at fracture.
E‐Modul und Kriechverhalten von Phenoplasten bei Raumtemperatur. Einfluß der Formstoffzusammensetzung
Authors: Kloos K. H. , Barth Th.
Published: May 2005

Die mechanischen Eigenschaften duroplastischer Teilchenverbundwerkstoffe können unter anderem durch die Wahl des Harzträgers beeinflußt und somit dem jeweiligen Anwendungsfall angepaßt werden. Für das mechanische Kurz‐ bzw. Langzeitverhalten sind der E‐Modul und die Kriechdehnung als signifikant anzusehen, daher wird am Beispiel dieser beiden Werkstoffdaten der Zusammenhang von Formstoffzusammensetzung und mechanischen Eigenschaften aufgezeigt. Die untersuchten Phenoplast‐Formstoffe bestehen aus den Hauptkomponenten Harz/Holzmehl/Gesteinsmehl.
Bruchverhalten der Stähle
Authors: Berns Hans
Published: May 2005

Rißbildung während der Fertigung oder durch monotone, schwingende, chemische und thermische Beanspruchung im Betrieb. Stabile und instabile Rißausbreitung. Spaltbruch, Wabenbruch, interkristalliner Bruch und Schwingungsbruch. Einfluß von Temperatur, Beanspruchungsart und Gefüge auf den Übergang vom zähen zum spröden Bruchverhalten.
Temperaturabhängigkeit des Verformungsverhaltens von PTFE‐Schälfolie. Versuche an Material mit künstlichen Fehlstellen
Authors: Krahl Alfred , Ullmann Gerhard
Published: May 2005

Bei der Herstellung von Korrosionsschutzlinern aus PTFE‐Schälfolie für Apparate der Chemietechnik sind für eine erfolgreiche, durch wenig Ausschuß gekenneichnete Arbeit Kenntnisse über das Kraft‐Verformungs‐Verhalten dieser Schälfolie erforderlich. Besonders wichtig ist dabei das Wissen über die Auswirkungen von kerbartigen Oberflächenverletzungen der Folie, wie sie bei der Herstellung und Handhabung dieses kratzempfindlichen Halbzeuges entstehen können. Zerreißversuche an Proben aus PTFE‐Schälfolie, die mit definierten Stich‐ und Schnittkerben versehen worden waren, ergaben im Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und 380°C, daß sich Oberflächenkerben bis hinauf zum Kristallitschmelzpunkt auf Bruchfestigkeit und Reißdehung nachteilig auswirken, besonders jedoch unterhalb 100°C. Festigkeit und Verformbarkeit gekerbter Proben fallen zur Raumtemperatur hin steil ab. Ein 0,2 mm tiefer Schnitt in einer 4 mm dicken PTFE‐Schälfolie kann die Bruchspannung und Reißdehnung bei Raumtemperatur auf etwa den halben Wert einer ungekerbten Probe senken. Da bei PTFE, einem weichen Sinterwerkstoff, kerbartige Fehlstellen nie ganz auszuschließen sind, sollten ihre Auswirkungen bei der Herstellung von Korrosionsschutzlinern aus Schälfolie durch erhöhte Verarbeitungstemperaturen entschärft werden. Bei den meist durch höhere Temperaturen gekennzeichneten Einsatzbedingungen, welche an der Folie relativ geringfügige Verformungen verursachen, dürfte das Kerbproblem weniger kritisch zu bewerten sein als beim Herstellen und Montieren der Korrosionsschutzliner. Dabei müssen nämlich oft hohe lokale Verstreckungen der PTFE‐Schälfolie in Kauf genommen werden.
Zur Frage der drucklosen Messung der elektrischen Leitfähigkeit von pulverförmigen Werkstoffen
Authors: Appelhans Clemens , Euler K.‐J.
Published: May 2005

Von zwei Autoren (1, 2) ist vorgeschlagen worden, die Leitfähigkeit einer Pulverschüttung als elektrische Kenngröße für den betreffenden Werkstoff zu verwenden. Das Verfahren ist in den beiden Arbeiten auf pulverförmige Oxide, z. B. reduziertes MnO2 und Mischoxide, angewendet worden und hat reproduzierbare und untereinander vergleichbare Meßwerte ergeben. Das widerspricht der bisherigen Erfahrung, wonach im Gebiet kleinster Drücke verläßliche Werte für die Leitfähigkeit nicht ermittelt werden können. Offenbar haben besondere Verhältnisse vorgelegen. In dieser Arbeit wird das drucklose Verfahren auf vier verschiedene Pulver angewendet: je ein Braunstein‐, Kupfer‐, PbO2‐ und Cd(OH)2‐Pulver.

Als wesentliches Ergebnis kann festgehalten werden, daß nur solche Pulverproben bei der drucklosen Messung verläßliche Werte ergeben, bei denen der Widerstandsanteil des Korninneren neben dem Kontaktwiderstand nicht vernachlässigbar klein ist. Das ist hier nur bei dem Braunstein‐Pulver der Fall, ebenso wahrscheinlich bei den von (1, 2) untersuchten Oxidpulvern. Auf Metallpulver oder auf das annähernd metallisch leitende PbO2‐Pulver dagegen darf die drucklose Meßmethode nicht angewendet werden. Auch bei dem Cd(OH)2‐Pulver bestehen Bedenken.
Parameteranalyse zum Zeitstandinnendruckversuch und Schädigungsmechanismus bei chemikalienbelasteten Thermoplastrohren (System: LDPE/H2SO4 (98%))
Authors: Hessel J. , Bühler H. E.
Published: May 2005

Das Zeitstandverhalten von Thermoplastrohren unter mechanischer, thermischer und chemischer Belastung wird durch den Zeitstandinnendruckversuch geprüft.

Dabei werden bei der Versuchsdurchführung in der bisher üblichen Form wesentliche Versagenskriterien nicht erfaßt. In dieser Arbeit wird im Rahmen einer Parameteranalyse zum Zeitstandinnendruckversuch am Beispiel des Systems LDPE/H2SO4 nachgewiesen, daß ein Versagen durch Medienaustritt („Schwitzen”︁) weit vor dem mechanischen Versagen der Prüfkörper durch Bruch stattfindet. Die Betrachtung der Schädigungsmechanismen innerhalb der Rohrwand mit licht‐ und elektronenmikroskopischen Methoden zeigen, daß die Übertragbarkeit der an relativ kleinen Proberohren ermittelten Zeitstandwerte auf Rohre größerer Dimensionen nicht gegeben sein kann. Dies ist sowohl durch die werkstoffspezifischen Mikrostrukturen teilkristalliner Thermoplaste, als auch durch die herstellungsbedingten Makrostrukturen begründet.

Es werden Versuchsanordnungen vorgeschlagen, die es erlauben, das Versagen von innendruckbelasteten Rohrproben hinreichend zu erfassen.
Schwind‐ und Quellverhalten reaktionshärtender Kunstharzkitte für den Säureschutzbau
Authors: Dück Jan
Published: May 2005

Im Säureschutzbau werden reaktionshärtende Kitte, vorwiegend auf Basis von Phenol‐, Furan‐, Epoxidharz (EP) sowie ungesättigten Polyesterharzen (UP) zum Herstellern von Belägen bzw. Behälter‐Auskleidungen (Ausmauerungen) verwendet, und zwar teils für sich allein in Form von Spachtelungen, meist als Verlege‐ und Verfugematerial für keramische Platten und Formsteine. Wegen des Verbundes dieser Beläge mit dem zu schützenden, tragenden Untergrund erzeugen Längenänderungen der Kitte in Form von Schwinden oder Quellen Eigenspannungen, welche die Festigkeit der Beläge bzw. Ausmauerungen überschreiten können und dann Schäden hervorrufen.

Es wurden Meßverfahren zum Erfassen der effektiv wirksamen, d. h. spannungserzeugenden Längenänderungen unter verschiedenartigen Umgebungsbedingungen an Kunstharzkitten ausgeprüft sowie Vorrichtungen zum Messen der in Kitten entstehenden Eigenspannungen entwickelt. Die Meßergebnisse sind graphisch dargestellt. Ihre Auswertung erfolgt im Hinblick auf die mögliche Auswirkung der Verhaltensweisen der Kitte in Belägen bzw. Ausmauerungen.
On the determination of Oxide Formation Rate for tantalum in chromate bath from cell voltage
Authors: Ammar I. A. , El Kasimi R.
Published: May 2005

Anodic oxide growth has been followed on Ta in chromate solutions by measuring the cell voltage/time relations at current densities between 200 and 700 m̈A/cm2. It is demonstrated here that the reference electrode can be dispensed with for technical studies, and estimates for the parameters of oxide growth can be calculated from cell voltage/time relations. Results are given for the formation rate, electric field strength, reciprocal capacity and increase of oxide thickness. The formation rate has been found to depend on current density following the empirical relation previously established for valve metals from the results of anodic charging curves. The empirical constants calculated here agree with the values in the literature, thus showing that cell voltage measurements can be used successfully to estimate growth parameters.
Funktionelle Galvanotechnik heute. Leistungsvermögen und Anwendungsgrenzen
Authors: Spähn H. , Speckhardt H.
Published: May 2005

Die Galvanotechnik stellt ein Fertigungsverfahren zur Erzeugung von metallischen Überzügen mit definierten und auf die Beanspruchungsverhältnisse wie auch auf den Grundwerkstoff abstimmbaren Eigenschaften dar. Die Probleme der Bauteilversprödung durch Zugeigenspannungen und Rißbildung im Überzug, durch Wasserstoff oder durch Veränderungen im Schichtaufbau und in der Schichtzusammensetzung (z. B. Chromhydridzerfall, Auflösung von SiC) bei höheren Temperaturen sind lösbar. Durch Kaltverfestigung, Einbau von Druckeigenspannungen und ggf. thermische Nachbehandlung lassen sich die Festigkeitswerte des unbeschichteten Grundwerkstoffs annähern oder wieder erreichen.
Tensile strength of eutectic, directionally solidified alloys based on the CoCrC‐system
Authors: Hildebrandt U. W. , Nicoll A. R.
Published: May 2005

The influence of various alloy elements on tensile strength of the eutectic, directionally solidified superalloy 73 C was determined. The tensile properties of the base alloy had been increased by Al, Y and C as alloying elements, while Ni and Ti showed a decreasing effect (alloy softening). However, ductility and thermo‐fatigue behaviour had been influenced in a positive way be these elements. The specific mechanisms caused by the different elements are discussed.
Ermittlung des Bruchwiderstands an Oxidkeramik und Hartmetallen mit verschiedenen Methoden
Authors: Bretfeld H. , Kleinlein F. W. , Munz D. , Pabst R. F. , Richter R.
Published: May 2005

An einem gesinterten Aluminiumoxid und zwei WC‐Co‐Hartmetallen wurde der Bruchwiderstand im Vierpunkt‐Biegeversuch mit Flachkerben und Spitzkerben sowie mit der kurzen Rundprobe mit Spitzkerbe bestimmt. Bei Al2O3 ergab sich mit den Flachkerbproben ein kleinerer Wert als mit den Spitzkerbproben, bei WC‐Co war es umgekehrt. Dieses Verhalten wurde auf die unterschiedliche Form der Rißwiderstandskurve und die unterschiedliche Größe der kritischen Kerbradien zurückgeführt. Bei Al2O3 wurde im kontrollierten Bruchversuch eine stark ansteigende, bei WC‐Co eine flache Rißwiderstandskurve gemessen. Der Einfluß der Form der Rißwiderstandskurve und der Kerbbreite auf die ermittelten Kennwerte wird diskutiert.
Einflüsse unterschiedlicher Reinheitsgrade auf die Dauerschwingfestigkeit des Federstahles 55 Cr 3
Authors: Kloos K. H. , Kaiser B. , Schreiber D.
Published: May 2005

Bei der Konstruktion und Entwicklung von Federn spielt die Werkstoffauswahl im Hinblick auf die Dauerschwingfestigkeit eine wichtige Rolle. In diesem Zusammenhang begegnet man im entsprechenden Schrifttum häufig der Auffassung, daß Werkstoffehler als Hauptursache von Brüchen infrage kommen.

Neben den äußeren Fehlern, wie Randentkohlung, Walzfehler usw. werden bevorzugt nichtmetallische Einschlüsse als Ursache von Brüchen dargestellt, so daß vor allem bei hochbeanspruchten Federn Reinheitsgrade gefordert werden, die nur mit sehr teueren Sondererschmelzungsverfahren zu erreichen sind.

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht, an Proben der Federstahlgüte 55 Cr 3 (W.‐Nr. 1.7176) mit gezielt unterschiedlich eingestelltem Reinheitsgrad den Einfluß von Größe und Anzahl nichtmetallischer Einschlüsse auf die Lebensdauer von Schwingproben quantitativ zu erfassen. Anhand von etwa 400 Torsionsschwellversuchen an vergüteten und polierten bzw. kugelgestrahlten Probestäben sollten diese Zusammenhänge aufgezeigt und durch begleitende Untersuchungen, insbesondere durch Ermittlung bruchauslösender Einschlüsse und deren Größenbestimmung, ergänzt werden.
Anisotropie bei Federbändern aus Kupferlegierungen
Authors: Hirsch J. , Dürrschnabel W.
Published: May 2005

Bei Bändern aus verschiedenen Kupferlegierungen in handelsüblichen Festigkeitszuständen wurden die Texturen und die mechanischen Anisotropieeffekte gemessen. In den meisten Fällen wurden Mischtexturen festgestellt, welche die mechanischen Anisotropieeffekte qualitativ erklären.

Für Federelemente ist die Querlage die günstigste, insbesondere ist in dieser Richtung das Verhältnis Federbiegegrenze zu Streckgrenze am höchsten.
Dualphasen‐Stähle mit erhöhter Festigkeit und Verformbarkeit
Authors: Becker Joachim , Cheng Xiuguo , Hornbogen Erhard
Published: May 2005

Bei dem „Dualphasen‐Stahl„ handelt es sich um einen neuen Stahltyp mit einem speziellen ferritisch‐martensitischen Gefüge, der sich durch eine hervorragende Kombination von hoher Verformungsfähigkeit insbesondere beim Tiefziehen und hoher Zugfestigkeit auszeichnet. In dieser Arbeit werden Legierungen und thermomechanische Behandlungen zur Herstellung des Dualphasen‐Gefüges dargestellt. Weiterhin werden durch vergleichende Zugversuche von Dualphasen‐Gefügen und anderen ferritisch‐martensitischen Gefügen Beiträge aufgezeigt, die zu den typischen Eigenschaften des Dualphasen‐Stahls führen. Die optimalen mechanischen Eigenschaften des neuen Stahltyps, in denen er den herkömmlichen mikrolegierten hochfesten Blechen überlegen ist, ergeben sich zum einen aus seiner besonderen Gefügetypologie als auch durch den Zusatz des unüblichen Legierungselements Phosphor. Großes Interesse hat dieser neue Stahltyp deshalb in der Autoindustrie gefunden, weil eine Gewichtsersparnis an Karosseriebauteilen erreicht werden kann. Abschließend werden die Zukunftsaussichten für den Einsatz von Dualphasen‐Stählen abgeschätzt.
Berechnung der Wärmevorgänge beim Abbrennstumpfschweißen
Authors: Kloß G. , Ruge Jürgen
Published: May 2005

Zur Berechnung der Wärmevorgänge beim Abbrennstumpfschweißen wird in der Fourierschen Wärmeleitungsgleichung die Widerstandserwärmung berücksichtigt.

An einem Berechnungsmodell lassen sich die getroffenen Annahmen und eingeführten Vereinfachungen erläutern. Spannbackenkühlung, Abbrenn‐ und Wärmeübergangsverluste werden berücksichtigt, die Wärmezufuhr im Schweißspalt läßt sich durch eine ebene Wärmequelle erfassen. Die beim Vorwärmen, Abbrennen und Abkühlen auftretenden Besonderheiten werden durch Anfangs‐ und Randbedingungen in die Berechnung einbezogen. Als Ergebnis erhält man die Abhängigkeit der Bauteiltemperatur von den Schweißparametern. Experiment und Rechnung zeigen gute Übereinstimmung.
„In Situ”︁ Composites for jet propulsion and stationary gas turbine applications
Authors: Bunk Wolfgang , Sahm Peter R.
Published: May 2005

Metallurgists and casting engineers focused on new composites (DSE) for high temperature applications in jet engines. Some examples of reinforced superalloys are discussed. The phase stability of microstructures has been tested using a special high thermal gradient device. For stationary gas turbines efforts in alloy development, transfer of laboratory scale to precision casting technology, and first engine tests of directionally solidified Co‐Cr7C3 eutectic alloy are being reported. Alloy development was designed to deliver better creep rupture life and surface stability. It centered on the use of elements such as Al and Y, Hf and Ta.

The properties measured were creep behavior, fatigue, and oxidation resistance. They are being compared with corresponding data obtained for both the conventionally and directionally cast Ni‐base superalloy IN 738. First engine tests (18 000 hrs) with unalloyed Co‐Cr7C3 vanes indicated the importance of a fully eutectic microstructure and stability against carbide transformations.
Neue Erkenntnisse und Möglichkeiten im Kunststoff‐, Chemie‐, Apparate‐ und Rohrleitungsbau
Authors: Menges G.
Published: May 2005

Nach grundlegenden Betrachtungen zum Diffusions‐ und Quellverhalten von polymeren Werkstoffen wird das auch bei Kunststoffen auftretende Phänomen der „Spannungsrißkorrosion”︁ bei Einwirkung aggressiver Medien beschrieben, das auf diffusionsbedingte Eigenspannungen rückgeführt werden kann.

Faserverstärkte Kunststoffkonstruktionen sind wegen der weitgehend manuellen Fertigung in ihrer Zuverlässigkeit schwer einzustufen. Neue Techniken für die maschinelle Fertigung wichtiger Halbzeuge wie Rohre, T‐Stücke und Krümmer wurden entwickelt. Das Schema einer rechnergesteuerten Wickelanlage zum Wickeln von Rohrformstücken wird vorgestellt.

Abschließend wird auf die Entwicklung einer Fertigung von GFK‐Bauteilen mit Hilfe von Robotern hingewiesen, durch die das Handlaminieren entfallen kann.
On the thermal Cyclic Loading Behaviour of a directional eutectic superalloy based on the CoCrC system
Authors: Hildebrandt U. W. , Nicoll A. R.
Published: May 2005

Various modifications of the eutectic, directionally solidified superalloy 73 C were investigated with respect to creep fatigue effects. This was carried out using a thermal cycling apparatus where a mechanical uniaxial load could be applied. A high volume fraction of carbides had an impairing effect on fatigue life. An improvement, however, could be obtained using low concentrations of refractory elements which form monocarbides.
Festigkeitsverhalten von Stählen unter zweiachsig synchron und phasenverschoben schwingenden Normalspannungen
Authors: Mielke S. , Troost A. , El‐Magd E.
Published: May 2005

Das unter zweiachsig schwingenden Normalspannungen experimentell bestimmte Festigkeitsverhalten des Stahles 25 CrMo 4 wird beschrieben. Die Meßwerte werden Rechenergebnissen nach der quadratischen (anisotropen) Versagensbedingung und nach der Schubspannungsintensitätshypothese gegenübergestellt.

Der Vergleich zeigt, daß ausgehend von dem Konzept eines kritischen Spannungszustands mit der quadratischen Versagensbedingung eine gute Übereinstimmung zwischen Rechenergebnissen und Meßwerten erreicht werden kann. Die Schubspannungsintensitätshypothese stellt ein Rechenverfahren dar, bei dem Spannungszustände zu verschiedenen Zeitpunkten eines Schwingspiels die Amplituden an der Versagensgrenze bestimmen. Dementsprechend ergibt sich mit diesem Ansatz keine befriedigende Beschreibung der experimentellen Werte. Versuchsergebnisse aus dem Schrifttum, ermittelt an St 35 und Ck 45, bestätigen den über die Versuchsergebnisse an 25 CrMo 4 festgestellten Befund.
Zur Rißausbreitung in Stahl unter schwingender Belastung. Der Einfluß einiger Versuchsparameter und des Gefüges auf die Rißwachstumsgeschwindigkeit
Authors: Matzer F.
Published: May 2005

An einem unlegierten, eutektoiden Kohlenstoffstahl wurde die Rißausbreitungsgeschwindigkeit bestimmt. Dabei wurden der Gefügezustand des Stahles und das Spannungsverhältnis R variiert. Die Versuche erfolgten in Luft und in einer 5%‐igen Natriumchloridlösung.

Die Abhängigkeit der Konstanten m und C im PARIS‐Gesetz von den Versuchsbedingungen wurde ermittelt. Mögliche Ursachen für die Erhöhung der Rißwachstumsraten durch ein korrosives Medium, eine Steigerung des Spannungsverhältnisses R, oder der mechanischen Festigkeit des Stahles mit einer geeigneten Wärmebehandlung, werden diskutiert.
Beitrag zur numerischen Ermittlung elastoplastischer Verzerrungen mittels Finiter Elemente
Authors: Genius K.
Published: May 2005

Mit Hilfe zweier ebener Dreieckelemente (linearer und quadratischer Verschiebungsansatz) und der Stoffgesetze von Prandtl‐Reuss und Hencky werden sowohl der Spannungs‐ als auch der Verzerrungszustand (elastoplastischer Bereich) einer gelochten, auf Zug beanspruchten Aluminiumscheibe berechnet. Der ebene Spannungszustand wird nach dem Verfahren der Anfangsdehnungen an die Fließkurve des Werkstoffes angeglichen. Die erhaltenen Ergebnisse stimmen gut mit experimentellen Werten aus dem Schrifttum überein. Im allgemeinen liegen Spannungs‐ und Dehnungsgrößen, die auf der Grundlage des Elementes mit quadratischem Verschiebungsansatz ermittelt wurden, näher an den gemessenen Werten. Ebenso zeigt sich ein unterschiedlicher, aber genauerer Verlauf der Ausbreitung elastoplastischer Werkstoffbereiche. Spannungs‐ und Dehnungsgrößen in Gebieten hoher Gradienten lassen sich mit diesen Elementen exakter wiedergeben. Bei einem Vergleich zwischen Spannungen und Dehnungen, wahlweise ermittelt nach den Stoffgesetzen von Prandtl‐Reuss und Hencky, zeigten sich nur sehr geringe Unterschiede.
Explosive Welding of metallic glasses onto metals
Authors: Prümmer R.
Published: May 2005

Different metallic glasses of 40–45 μm thickness were explosively cladded onto metals. The explosive data (amount of explosive and detonation velocity) were changed systematically in a wide range in order to obtain different collision parameters. It was found, that under conditions of explosive welding metallic glasses undergo plastic deformation in different manners. Up to a collision point velocity of vk = 2300 m/s metglas reveals only a shear band deformation mode, leading to many fractures at the plane interphase between metallic glass and metal. At higher velocities a homogeneous type of deformation is observed. The interphase is of wavy nature then.
Durchstrahlungsbilder‐Vergleichsreihe von Gußfehlern in Chemieapparaten aus Gußeisen mit Lamellengraphit
Authors: Gerischer K. , Obser J. , Cavalar K.‐ O.
Published: May 2005

Chemieapparate aus Gußeisen mit Lamellengraphit als Reaktionsgefäße oder Lagerbehälter haben nach wie vor erhebliche Bedeutung. Bei korrosiver Beanspruchung dürfen sie keine zu großen Gußfehler aufweisen, da sonst die Wanddicke lokal zu sehr geschwächt wird. Zur Qualitätsprüfung derartiger Apparate ist die Durchstrahlungsprüfung gebräuchlich. Um die Bewertung von Gußfehlern in Durchstrahlungsaufnahmen zu vereinheitlichen, wurde eine Durchstrahlungsbilder‐Vergleichsreihe geschaffen, deren System erörtert wird. Diese Reihe erleichtert nicht nur die Beurteilung von Durchstrahlungsaufnahmen, sondern ermöglicht auch die Festlegung von Qualitätsanforderungen.
Festwalzen und Schwingfestigkeit
Authors: Berstein G. , Fuchsbauer B.
Published: May 2005

Die Schwingfestigkeitseigenschaften von Proben und Bauteilen können durch Festwalzen beträchtlich angehoben werden. Je nach Bauteilgeometrie und Werkstoffestigkeit wirken sich die durch den Festwalzprozeß eingebrachten Druckeigenspannungen 1. Art und die Randhärtesteigerung unterschiedlich auf die Erhöhung der Dauerfestigkeit aus. Während bei glatten Proben oder Bauteilen ausreichender Duktilität der Zuwachs an Schwingfestigkeit im wesentlichen auf die Zunahme der Randhärte zurückzuführen ist, beruht die Dauerfestigkeitserhöhung von Bauteilen mit Kerben auf das Vorhandensein stabiler Druckeigenspannungen.

Die Anwendung des Festwalzprozesses bei Kurbelwellen zeigt die deutliche Überlegenheit des mechanischen Verfestigungsverfahrens gegenüber einem rein thermischen Randschichthärteverfahren. Sollte neben der Schwingfestigkeit auch das Verschleißverhalten verbessert werden, empfiehlt sich eine Kombination von thermischem und mechanischem Oberflächenverfestigungsverfahren.
An approach to the mechanism of Corrosion of tungsten in alkaline solutions
Authors: Ammar I. A. , Darwish S. , Khalil M. W.
Published: May 2005

The mechanism of anodic dissolution and hence of corrosion of W in alkaline solutions (NaOH, Na3PO4) has been investigated by measuring anodic Tafel lines by the galvanostatic technique, and calculating both the Tafel slope b and the effect of pH on anode potential as diagnostic criteria for the mechanism. The quasi‐equilibrium principle of Kabanov, Burstein and Frumkin for all reactions preceding the rate‐determining (rd) step has been used to calculate the concentration of intermediates as a function of potential. Two mechanisms have been tested with this principle:

the first involving the formation and dissolution of nonstoichiometric and stoichiometric surface oxides, and

the second deals with the formation and dissolution of hydroxide species.
Herstellung und Eigenschaften von glasfaserverstärkten Kunststoff‐Stahl‐Schichtwerkstoffen
Authors: Braun Anita , Schulz Brigitte
Published: May 2005

Es wird die Weiterentwicklung von Isolierstücken für erdverlegte Leitungen bis zur Abnahmereife durch den Technischen Überwachungsverein mit besonderer Berücksichtigung der Festigkeit des glasfaserverstärkten Kunststoffes und der Haftung des glasfaserverstärkten Kunststoffes am Trägermaterial angegeben. Ergebnisse für den E‐Modul, die Zug‐ und Haftfestigkeit ermittelt aus Berst‐ und Biegeversuchen an den Isolierstücken werden verglichen mit Daten, die sich aus Zerreiß‐ und Haftfestigkeitsuntersuchungen ergeben. Die Übereinstimmung ist befriedigend; die Daten sind im Einklang mit Literaturergebnissen an vergleichbaren glasfaserverstärkten Kunststoffen.
Das Spannungs‐Dehnungs‐Verhalten von PTFE‐Schälfolie im Temperaturbereich zwischen +25°C und −80°C und dessen Beeinflussung durch Kerben
Authors: Ullmann G. , Krahl A. , Hortig H.‐P.
Published: May 2005

Extrem korrosiv beanspruchte Apparate der Chemietechnik lassen sich mit Korrosionsschutzlinern, die maßgerecht aus PTFE‐Schälfolie geschweißt werden, schützen. Für werkstoffgerechte Herstellung, Handhabung und Einsatz dieser Apparateauskleidungen sind fundierte Kenntnisse des zu verarbeitenden Halbzeugs, besonders seines Kraft‐Verformungs‐Verhaltens über einen weiten Temperaturbereich, erforderlich. Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit Festigkeits‐ und Duktilitätsfragen sowie dem Problem der Kerbwirkung bei Temperaturen unterhalb + 25 °C. Sie basiert auf Zerreißversuchen an Proben aus PTFE‐Schälfolie. Definierte Stich‐ und Schnittkerben sollen Hinweise über die Kerbempfindlichkeit unterhalb Raumtemperatur geben. Da sich diese Untersuchung mit zwei sehr unterschiedlichen Schälfolienqualitäten befaßt, erfolgt eine Analyse der Ursachen für diese Unterschiede. Der Kristallinitätsgrad als Einflußgröße auf viele Eigenschaftsunterschiede wird speziell hinsichtlich seiner Auswirkung auf Bruchfestigkeit, Duktilität und Kerbempfindlichkeit näher betrachtet. Diese Untersuchung hat nicht zum Ziel, absolute Werkstoffkennwerte von PTFE zu ermitteln, sondern Trends im Werkstoffverhalten des Halbzeugs PTFE‐Schälfolie zu erkennen und damit nützliche Hinweise für den apparatetechnischen Einsatz zu erhalten.
Fatigue Behavior of Ti‐6Al‐4V
Authors: Däubler M. A. , Lütjering G.
Published: May 2005

Low‐cycle‐fatigue texts in vacuum and air were performed. Under cyclic loading the Ti‐6Al‐4V showed both cyclic hardening and cyclic softening depending on heat treatment, stress amplitude, and microstructure. Plastic deformation of the β‐phase in the unaged condition due to stress induced martensitic transformation caused cyclic hardening. Cyclic softening was observed if the α‐phase hardened by coherent Ti3Al particles was plastically deformed.

Equiaxed microstructures exhibited a stronger cyclic softening than lamellar structures. This behavior could be explained by the pronounced texture of the equiaxed microstructures, whereas the lamellar structures were texture‐free.

The fatigue life was influenced by the cyclic softening process mainly in the low‐cycle‐fatigue regime. The fatigue life at normalized stress amplitude (σa/σy) was shorter for microstructures with strong cyclic softening as compared to microstructures with lower cyclic softening.
Untersuchungen des Gleit‐ und Furchungsverschleißes an thermochemisch behandelten Stählen
Authors: Habig K.‐H. , Chatterjee‐Fischer R. , Hoffmann F.
Published: May 2005

Es wird zusammenfassend über die Ergebnisse von mehrjährigen Forschungsarbeiten berichtet, die gemeinsam von der Bundesanstalt für Materialprüfung (BAM), Berlin, und der Stiftung Institut für Härterei‐Technik (IHT), Bremen, gewonnen wurden. Die Verschleißuntersuchungen erstreckten sich auf gehärtete, aufgekohlte und gehärtete, nitrierte, nitrocarburierte, borierte, chromierte, chromvanadierte und vanadierte Stähle. Sie wurden bei Festkörperreibung in Luft und im Vakuum sowie bei Mischreibung durchgeführt, wobei als Verschleißmechanismen vor allem die Adhäsion, die Abrasion und die Tribooxidation in Erscheinung traten. Aus den Ergebnissen wird deutlich, wie die Verschleiß‐Bewertungsfolge der unterschiedlich wärmebehandelten Stähle von der Verschleißart und den wirkenden Verschleißmechanismen abhängt.
Calibration Curves for rapid monitoring of corrosion rates
Authors: Ammar I. A. , Darwish S. , Khalil M. W.
Published: May 2005

The linear polarization method of corrosion rate determination has been investigated on the basis of the equation of Stern and Geary. It has been demonstrated that use of an average value for the parameter B does not lead to accurate results. A procedure has been suggested for rapid monitoring and more accurate measurements of corrosion rates, and this is based on the calculation of B from independent measurements of the electrode‐kinetic parameters of the corrosion system under investigation. Values of B have been calculated for a wide range of Tafel slopes for the case when both cathodic and anodic partial reactions are controlled by charge transfer. Using the correct value of B, potential/corrosion current density curves are constructed for various polarizing current densities. It has been shown that these calibration curves are very helpful in the rapid monitoring of corrosion rate using the linear polarization method at constant current density with a three‐electrode arrangement.
Zur Meßstellenpräparation für Eigenspannungsmessungen
Authors: Schröder K. H.
Published: May 2005

Der Eigenspannungsmeßtechnik wurden in den letzten Jahrzehnten viele Arbeiten gewidmet mit einem Trend der Vorliebe zur röntgenographischen Meßmethode und deren Anwendung. 1979 wurde in einem Symposium der Arbeitsgemeinschaft für Wärmebehandlung und Werkstofftechnik e. V., des Deutschen Verbandes für Materialprüfung e. V. und der Deutschen Gesellschaft für Metallkunde e. V. der Stand der Wissenschaft zum Thema „Eigenspannungen”︁, Entstehung, Berechnung, Messung und Bewertung, in Deutschland abgehandelt [1]. Vorgetragen wurden neben der reinen Theorie einige praxisbezogene Studien über Bauteile, bei denen der Verlauf der Eigenspannungen ermittelt und studiert wurde, was in jedem Fall die Zerstörung des Bauteils zur Folge hat.

Anwendungen der Eigenspannungsmessung zur Fertigungskontrolle sind in der Literatur selten.

Dennoch, neben diesen zum Teil uralten Betrachtungen gibt es in der Praxis Fälle, bei denen der prinzipielle Spannungsverlauf im Bauteil bekannt ist und zur Fertigungskontrolle eine praktisch zerstörungsfreie Eigenspannungsmessung der Oberfläche notwendig ist. Diesen Messungen steht ein grundsätzliches Problem entgegen: Die zu vermessende Oberfläche muß relevant sein für den wahren Spannungszustand des Bauteils. Aber die Oberfläche stellt eine singuläre Zone dar, deren Spannungszustand durch alle oberflächenaktiven Vorgänge verfälscht wird; je zerstörungsfreier das Meßverfahren, umso sensibler ist die Messung gegen die Meßstellen‐(Oberflächen‐)Singularität. Um nur einige Beispiele von Oberflächensingularitäten bei Stahl zu erwähnen, sei erinnert an Entkohlung, Verfestigung durch Grobzerspanung, Verhärtungen oder Anlasseffekte durch Schleifen usw., wobei der Gradient der jeweiligen Beeinflussung von vielen Parametern abhängt und im Regelfall unbekannt bleibt.

In dieser Arbeit soll berichtet werden, wie und mit welchem Aufwand für einen speziellen Anwendungsfall das Problem der Meßstellenrelevanz gelöst wurde.
Zähigkeitsanforderungen an Stähle in tieftemperaturbeanspruchten Bauteilen
Authors: Brenner U. , Fromm F. , Gnirß G.
Published: May 2005

Um in Bauteilen mit sicherheitstechnischer Bedeutung (z. B. druckführenden Umschließungen) verformungsarme Brüche (Sprödbrüche) ausschließen zu können, müssen die eingesetzten Werkstoffe eine ausreichende Zähigkeit besitzen. Die an die Werkstoffzähigkeit gestellten Anforderungen sind in Regelwerken oder Spezifikationen vorgeschrieben. Ein Vergleich der Richtlinien zeigt jedoch, daß die Meinungen über die zu gewährleistenden Mindestzähigkeitswerte und die auszuwertende Prüfmethodik sehr unterschiedlich sind. In dieser Arbeit werden die Regelwerke diskutiert.
Dehnungsmessungen an Großzugproben aus Reaktorstahl mit Hilfe der holographischen Interferometrie
Authors: Grünewald K.
Published: May 2005

Mit Hilfe fortgeschrittener holographischer Techniken wurde am Beispiel einer 100 mm ∅︁ Rundzugprobe der Einsatz der holographischen Interferometrie an nicht schwingungsisolierten Aufbauten demonstriert. Die in einem größeren Bereich der Probenoberfläche gemessenen Verschiebungen in den drei Raumrichtungen wurden quantitativ bestimmt und bezüglich spezifischer Deformationen interpretiert. Dabei zeigte sich insbesondere, daß die Dehnung in Zugrichtung einen deutlichen Sprung im Bereich des später, bei sehr viel größeren Belastungen aufgetretenen Bruches aufwies.
Einfluß einer Auslagerung unter Schutzgas bei 800 bis 1000 °C auf die mechanischen Eigenschaften des Werkstofftyps X 10 NiCrAlTi 32 20
Authors: Aigner Herbert , Demel O. , Degischer H. P.
Published: May 2005

Versuchsdurchführung unter Argonatmosphäre bei 800, 900 und 1000 °C – mechanische Kennwerte bei Raumtemperatur in Abhängigkeit von Prüftemperatur und Auslagerzeit – licht‐ und elektronenoptische Untersuchung des Mikrogefüges – Zuordnung mechanischer Kennwerte und Mikrogefüge.
Technologische Eigenschaften warmgewalzter Bleche großer Formate aus Titan für den Anlagenbau
Authors: Rüdinger K. , Bitter H.‐G.
Published: May 2005

Großformatige Bleche und Platten aus Titan 3.7025, 3.7035 und 3.7055 bis 3500 mm Breite und Längen bis 10000 mm von 7 und 30 mm Dicke wurden untersucht. Sie erfüllen voll die an in Tafelfertigung warmgewalzter Bleche und Platten gestellten Abnahmeforderungen hinsichtlich der Planheit und Dickentoleranzen sowie der technologischen Eigenschaften bei Raumtemperatur. Gerade durch die Bereitstellung feinebener Bleche werden die Voraussetzungen für Sprengplattierungen großer Formate mit Titan technischer Reinheit als Auflagewerkstoff geschaffen.

Zusäzliche Untersuchungen zwischen − 196°C und + 400°C für die Festigkeitseigenschaften und die Kerbschlagzähigkeit am Blech und von Schweißverbindungen sowie der Schwingfestigkeit bei Raumtemperatur ergeben unabhängig von der Probenlage Hinweise auf möglichen Einfluß der Korngröße und der interstitiell gelösten Beimengungen Sauerstoff und Wasserstoff sowie von Eisen auf diese Eigenschaften. Sie zeigen einen Höchstwert der Kerbschlagzähigkeit bei 100°C, ohne Steilabfall zu niedrigeren Temperaturen hin, verzögerte Abnahmen von Zugfestigkeit und Dehngrenzen um 150°C und einen Höchstwert der Bruchdehnung um 200°C, der mit einem niedrigen Verhältnis der 0,2%‐Dehngrenze zur Zugfestigkeit zusammenfällt.
Ermittlung von Spannungsintensitätsfaktoren aus Isochromaten mittels einer Vielparameter‐Vielpunkt‐Methode
Authors: Rossmanith H. P. , Hössl M.
Published: May 2005

Eine Vielparameter‐Vielpunkt‐Methode (VPVP‐Methode) zur Bestimmung von mode‐1 Spannungsintensitätsfaktoren von Rissen aus Isochromatenbildern wird entwickelt und an praktischen Beispielen geprüft. Ihre Anwendungsmöglichkeit auf Kompaktzugproben wird untersucht, wobei unterschiedliche Koeffizientenanzahlen und Datenpunktkombinationen zur Bestimmung von Spannungsintensitätsfaktoren aus verschiedenen randnahen und entfernten Isochromatenbildern um die Rißspitze in einer CT‐Probe verwendet werden.
The influence of high temperature ageing on the Structure of Alloy 800
Authors: Czyrska‐Filemonowicz A. , Spiradek K.
Published: May 2005

The report presents investigations of the microstructure of commercial Alloy 800 after isothermal ageing at 900°C, carried out by optical microscopy and by transmission electron microscopy using replica and thin foil techniques.

The high temperature ageing was characterized predominantly by precipitation of carbides on grain and twin boundaries of the austenitic matrix, as well as on dislocations within the grains. The carbides were identified, using electron microscope diffraction and X‐ray phase analysis of electrolytic extractions, as (Cr, Fe)23C6, Ti (C, N) and TiC.
Die Bedeutung eines Sicherheitsbeiwertes beim konstruktiven Entwurf keramischer Bauteile
Authors: Willmann G.
Published: May 2005

Es wird in Analogie zum Sicherheitsbeiwert für metallische Werkstoffe ein Sicherheitsbeiwert für Glas und Keramik diskutiert. Bei der Ableitung dieses Faktors wurde das unterkritische Rißwachstum nicht berücksichtigt.

Hieraus resultieren Beschränkungen. Der Sicherheitsfaktor ist bei Glas und Keramik universell anwendbar für kurzzeitige Belastung, für Langzeitbelastung nur bei einigen wichtigen Ingenieurkeramiken.
Stoffverbunde und Verbundbauteile durch heißisostatisches Pressen (HIP)
Authors: Nissel Ch.
Published: May 2005

Das Verfahren des Diffusionsschweißens durch heißisostatisches Pressen, das Gasdruckdiffusionsschweißen, wird vorgestellt. Für einen guten Verbund ist eine Optimierung der HIP‐Parameter Temperatur, Druck und Haltezeit notwendig. Die Eigenschaften des Verbundes, insbesondere die Festigkeit, hängen stark von der Art der Werkstoffkombination ab. An Hand von Beispielen werden die Anwendungsmöglichkeiten dieser Technik demonstriert.
Bersten eines Hochdruckbehälters während einer Wasserdruckprobe. Gedanken zur Auslegung von Hochdruckapparaten insbesondere hinsichtlich der Sprödbruchsicherheit
Authors: Kopp L. , Lenz H. W. , Schwarz M.
Published: May 2005

Ein Hochdruckbehälter von 300 mm lichter Weite aus einem hochfesten französischen Vergötungsstahl mit einer Streckgrenze von etwa 1100 N/mm2 und einer Zufestigkeit von etwa 1300 N/mm2 ist bei einer Wasserdruckprobe bei einem Druck von 2900 bar geborsten. Der vorgesehene Probedruck lag bei 3250 bar. Der Behälter war an beiden Enden über ein Innengewinde mit Stopfen verschlossen. Er riß im oberen Gewinde im ersten tragenden Gewindegang senkrecht zur Achse ab. Als Schadensursache wurde durch metallographische und bruchmechanische Untersuchungen festgestellt:

Durch die wenigen, betriebsbedingten Lastwechsel – der Behälter war von 1973 bis 1979 in Betrieb – entstanden an einigen Stellen 50 bis 100 μmUm tiefe Anrisse, die bei der letzten Wasserdruckprobe bei 2900 bar instabil wurden und zur spontanen Rißausbreitung führten. Der verwendete Werkstoff ist als solcher zur Herstellung derartiger Hochdruckbehälter durchaus brauchbar, wenn er in einem optimalen Vergütungszustand vorliegt. Dabei kommt der richtigen Anlaßtemperatur ausschlaggebende Bedeutung zu.

Bei einer Dimensionierung mit konstantem Sicherheitsfaktor gegen Erreichen der Streckgrenze bzw. gegen Bersten erhöht sich mit der Zunahme der Streckgrenze des Werkstoffs die Sprödbruchgefahr, weil die Bruchzähigkeit für die niedrig legierten Werkstoffe mit zunehmender Festigkeit absinkt und damit die kritische Rißtiefe bei konstanter Nennspannung kleiner wird; sie kann gegebenenfalls so klein werden, daß Anrisse mit zerstörungsfreien Prüfmethoden nicht mehr gefunden werden können.

Für die Bauteilsicherheit ist es daher günstiger, durch eine Absenkung der Streckgrenze bzw. der Festigkeit zwar den rechnerischen Sicherheitsfaktor abzumindern, jedoch die Bruchzähigkeit und damit die Sprödbruchsicherheit zu erhöhen.
Der Beitrag der zerstörungsfreien Prüfung zur Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit korrosionsgefährdeter Komponenten von Chemieanlagen
Authors: Steinhoff U. , Wagner G.
Published: May 2005

Korrosions‐ und Verschleißschäden werden sehr oft durch Konstruktions‐, Herstellungs‐ und Montagefehler initiiert oder zumindest beeinflußt. Wenn diese Mängel reduziert werden können, wird die Lebensdauer der Komponenten deutlich ansteigen. Um diese Aufgabe zu lösen, wird der konsequente Einsatz der zerstörungsfreien Prüfung empfohlen.