Volume 45, Issue 7

Kurzfassung Bauteilkomponenten im chemischen Anlagenbau kommen oft in Berührung mit korrosiven Medien. Um diesen korrosiven Belastungen stand zu halten, werden im Falle von oxidierenden Medien häufig austenitische rostfreie Stähle erfolgreich eingesetzt. Diese Stähle haben allerdings verglichen mit un- und niedriglegierten Stählen zwei wesentliche Nachteile: neben dem höheren Preis ist auch die Werkstoffkenngröße für die Auslegung der Bauteile, die Streckgrenze, niedriger. Dadurch werden größere Querschnitte benötigt und damit verbunden wieder mehr Stahl. Als wirtschaftlicher Kompromiss bietet sich ein Verbund von un- bzw. niedriglegiertem Stahl als Trägerwerkstoff und einer dünnen Schicht aus hochlegiertem Stahl, einer sogenannten Plattierung an. Der ferritische Stahl gewährleistet dabei die hohen Festigkeiten, die austenitische Plattierung die notwendige Korrosionsbeständigkeit. Die Herstellung von plattierten Stählen geschieht dabei hauptsächlich durch Aufwalzen von hochlegiertem Blech auf dem unlegierten Trägerwerkstoff oder auch durch Aufschweißprozesse. Dieser Beitrag setzt sich mit schweißtechnisch hergestellten, einlagigen Plattierungen und den metallurgischen Vorgängen dieser ferritisch/austenitischen („schwarz/weiß“)-Verbindungen auseinander.

Kurzfassung Kohlenstofffaser-Aluminiummatrix-Verbundwerkstoffe sind attraktive Kandidaten für Bauteile, die einen kleinen thermischen Ausdehnungskoeffizienten bei gleichzeitig hoher Wärmeleitfähigkeit aufweisen müssen. Die Herstellung von Aluminium-Kohlenstoff-Verbund-werkstoffen erfolgt durch Gasdruckinfiltration in einem Autoklav. Die wichtigsten Herstellungsparameter sind die Schmelzetemperatur und die Zeit, in der die Fasern mit der Aluminiumschmelze in Berührung stehen. Wenn eine Reaktion von flüssigem Aluminium mit den Kohlefasern auftritt, können Aluminiumkarbide gebildet werden, diese schwächen den Verbund enorm. Die Schwierigkeit in der Präparation dieser kleinen Karbide liegt darin, dass diese wasserlöslich sind und nur im Faser/Matrix-Interfacebereich zu finden sind. Es muss daher besonders auf Wasserfreiheit geachtet werden. Die Metallographie ist ein entscheidender Baustein zur Beurteilung der Qualität von Kohlenstofffaser verstärkten Aluminiummatrix-Verbundwerkstoffen. Sie ist leicht anzuwenden und lässt Rückschlüsse auf die Verbundeigenschaften zu. Mit Hilfe der Metallographie lassen sich Herstellungsparameter eingrenzen und geeignete Fasersorten selektieren.

In the present work, kinetics of boriding of hypoeutectoid plain carbon steels has been studied. Boriding of the AISI 1010, 1020, 1040 and 1060 test materials has been performed by means of a powder-pack method using EKabor 2 ® powders. Boriding heat treatments were performed at 1173 K, 1223 K, 1273 K and 1323 K for 2, 4 and 6 h. The borided materials were characterised by X-ray diffraction (XRD) analysis, scanning electron microscopy (SEM) and optical microscopy in order to determine the phase contents (FeB and Fe2B). Boride layer thickness was determined by optical microscopy and hardness by microhardness testing. The thickness of borided layers measured ranged from 71 to 362 μm. It was found that the effect of boriding time and temperature on the increasing boride layer thickness was more significant than the effect of increasing the carbon content. The hardness of the boride layers ranged from 1243 to 1740 HV. The kinetics of the reactions, K=K 0 exp(-Q/RT), were determined by varying the boriding temperature and time for the materials. A correlation between the C content and activation energy has been established by this study.