Volume 50, Issue 9

Kurzfassung Dieser Beitrag zeigt auf der Basis bestehender Ansätze Möglichkeiten neuer Duktilitätsdefinitionen auf. Die dabei neu erstellten Ansätze bieten im besonderen Maße für umformkritische Leichtbaublechwerkstoffe die Möglichkeit zur differenzierten Werkstoffcharakterisierung. Die Beschreibung der Duktilität eines Werkstoffes dient nicht nur der Versagensvorhersage in der Bauteilsimulation, sondern zeigt sowohl dem Karosserieentwickler weitere Optimierungspotenziale als objektives Bewertungskriterium, als auch der Qualitätssicherung zusätzliche Prüfkriterien auf.

Kurzfassung Die Druckrohrleitung (DRL) des Kraftwerks Kaprun wurde während und nach dem 2. Weltkrieg unter teilweise sehr schwierigen Bedingungen hergestellt und nach über 60 Jahren 2004 außer Betrieb genommen. Zur Verschweißung der Rohrlängsnähte wurde unter anderem die Wassergasschweißung herangezogen, zu der es bislang keine vollständigen Untersuchungen gibt. Die Schweißverbindung wurde durch mechanische Bearbeitung (Hämmern oder Walzen) des knapp unter Schmelztemperatur erwärmten Grundmaterials hergestellt und ist durch eine sehr begrenzte WEZ gekennzeichnet. Die an über 80 Klein- und zwei Großproben durchgeführten Untersuchungen lassen eine Charakterisierung des Grundwerkstoffs und der Schweißverbindung zu. Weiter sind in dieser Arbeit bruchmechanische Kennwerte ermittelt worden, die anhand der Großprobenversuche validiert wurden und so die Eingangsgrößen für eine möglichst realistische Bewertung von Fehlern in solchen Verbindungen ermöglichen.

In this study, the effect of post-weld artificial aging has been investigated on Tungsten Inert Gas (TIG) and Metal Inert Gas (MIG) welds of Aluminum Alloy 7075 (AA 7075). Artificial aging has been carried out for several durations at a temperature of 125 °C. In order to study the effect of post-weld aging, microstructural examination, hardness measurements and room temperature tensile tests have been carried out. The results show that TIG and MIG welding caused an increase in grain size in the HAZ and the weld metal as compared to the base material. After post-weld aging, it turned out that the mechanical properties of MIG welds increased while those of TIG welds decreased for the same aging conditions, compared to as-welded joints, while the grain sizes are not significantly affected from the aging process.

Up to now the measurement uncertainties of residual stress determinations using the incremental hole-drilling-method had to be assessed by repeating the measurement at equivalent measurement spots or specimens. Often, the requirements for those repetitions are not given or the effort is spared. The determination of the stress state plus the related measurement uncertainty by only one course of measurement is the main feature of the Multiple-Incremental Hole Drilling Method developed by the Fraunhofer Institute for Mechanics of Materials IWM. The method is based on the generation and processing of multiple strain recordings for each depth increment through a stepwise enlargement of the hole in lateral direction. The results show that the new method allows revealing and quantifying measurement uncertainties of the determined stress-depth profile.

Kurzfassung Bei der Auslegung von Bauteilen und Strukturen, aber insbesondere bei der Festlegung von Inspektionsintervallen, spielen bruchmechanische Ansätze eine entscheidende Rolle. Die Basis der bruchmechanischen Konzepte ist eine exakte Beschreibung des Werkstoffverhaltens beispielsweise in Form des Schwellenwertes gegen Ermüdungsrissausbreitung, dessen Bestimmung beispielsweise in der Norm der ASTM definiert ist. Da jedoch nicht alle Parameter eindeutig definiert sind, wird im Rahmen dieses Beitrags eine Parameterstudie präsentiert. Dabei zeigt sich, dass mit zunehmender Absenkrate bei einer exponentiellen Absenkung der zyklischen Spannungsintensität die Thresholdwerte tendenziell steigen. Die initiale Spannungsintensität hat dagegen nur einen marginalen Effekt. Durch eine lineare Absenkung wird im Mittel zwar der gleiche Thresholdwert wie bei einer exponentiellen Absenkung ermittelt, jedoch ist die Streuung wesentlich geringer.

Kurzfassung In diesem Beitrag werden einleitend die ersten Ergebnisse des vom BMWi initiierten Projektes “Innovation mit Normen und Standards” (INS) erläutert. Die neuesten Entwicklungen in der Normung auf dem Gebiet der Werkstoffprüfung sind für folgende Gebiete vorgestellt: mechanisch-technologische Prüfverfahren (Härteprüfung, Zugversuch, Kerbschlagbiegeversuch, Bruchzähigkeitsprüfung) Prüfung und Kalibrierung von Werkstoffprüfmaschinen Metallographie Aktuelles zu Prüfbescheinigungen Des Weiteren sind die aktuellen Informationen über die entsprechenden internationalen Normungsgremien enthalten.

Kurzfassung Die Qualitätsüberwachung von Zementen erfolgt nach DIN EN 196-1 über die Bestimmung der zerstörend ermittelten Druckfestigkeiten an Zementmörteln. Durch geeignete Auswahl mathematischer Funktionen lässt sich die zerstörende Druckfestigkeit aus dem dynamischen E-Modul errechnen. Dieser lässt sich zuverlässig mittels Laservibrometer bestimmen. Die Variablen für die Beschreibung des mathematischen Zusammenhanges zwischen E-Modul und der zerstörenden Druckfestigkeit lassen sich aus der Kenntnis der Mahlfeinheit und der mineralogischen Zusammensetzung beschreiben. Die relevanten Parameter wurden mittels multipler Regressionsanalyse ermittelt.

Powder Metallurgy (PM) is a shaping technology which is based on forming powder particles in a mold under high pressure. This method influences cost of parts significantly due to direct molding. Sintering is one of the most critical steps of a PM process. Mechanical and physical properties of the final product are enhanced by the optimisation of sintering conditions (temperature, time, and type of the atmosphere). The demand for PM products with high performance is increasing day by day. In this context, one way to increase the strength of the part is to perform sintering process by alloying powder. Boron was found to be useful for the activation of sintering process of iron powder in the previous study. In recent times, research is increasingly focused on the Boron addition to improve the density of PM stainless steel parts after sintering process. In this study, the influence of Boron addition into PM 316L stainless steel materials on the microstructure and properties of the final part has been investigated in detail. Boron addition is varied from 0.2 to 1 wt.-%, and the effect of Boron on the densification and distortion behaviour of stainless steel has also been studied. All samples are characterised by using several techniques such as SEM, EDX, image analysis.

Kurzfassung Leichtbauplatten mit Deckschichten aus Aluminium und Aluminiumwabenkern wurden in zyklischen Vierpunktbiegeversuchen getestet. Dabei wurden in Folge konstanter und variabler Lastamplituden Wöhler- und Gaßnerlinien ermittelt. Die Versuche erfolgten mit zwei verschiedenen Plattenkonfigurationen, wobei der Unterschied in der Orientierung des Wabenkerns lag. Als Versagensbild waren lediglich Risse im Deckblech im Bereich reiner Biegung zu beobachten. Um eine rechnerische Vorhersage der Lebensdauer von Bauteilen zu ermöglichen, wurde ein Finite-Elemente-Modell mit homogenisiertem Wabenkern entwickelt. Unter Zuhilfenahme der aus den Vierpunktbiegeversuchen ermittelten Wöhler- und Gaßnerlinien können mit diesem FE-Modell Lebensdauern berechnet werden, wobei zunächst eine Aussage bzgl. der Deckbleche möglich ist.