TY - GEN A1 - Brookes, Stephen-Peter A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Skrotzki, Birgit A1 - Klingelhöffer, Hellmuth A1 - Sievert, Rainer ED - Pohl, M. T1 - Axial-torsionale thermo-mechanische Ermüdung einer near-Gamma TiAl-Legierung T2 - Tagung "Werkstoffprüfung 2007" CY - Neu-Ulm, Deutschland DA - 2007-11-29 KW - Titanaluminide KW - Thermomechanische Ermüdung (TMF) KW - Mehrachsige Belastung KW - Axial-torsional Belastung KW - von Mises Vergleichsspannung KW - Spröd-Duktil-Übergangstemperatur PY - 2007 SN - 978-3-514-00753-6 SP - 249 EP - 254 PB - Verl. Stahleisen CY - Düsseldorf AN - OPUS4-16318 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Brookes, Stephen-Peter A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Skrotzki, Birgit A1 - Klingelhöffer, Hellmuth A1 - Sievert, Rainer A1 - Pfetzing, J. A1 - Peter, D. A1 - Eggeler, G. ED - Kim, Young-Won ED - David Morris, ED - Rui Yang, ED - Christoph Leyens, T1 - Axial-torsional thermo-mechanical fatigue of Ti-45 Al-5Nb-0.2B-0.2C T2 - TMS 2008 Annual Meeting & Exhibition, "Structural Aluminides for Elevated Temperatures - Gamma Titanium and Other Metallic Aluminides" CY - New Orleans, Louisiana, USA DA - 2008-03-09 KW - Titanium Aluminide KW - Thermo-mechanical Fatigue KW - Axial-torsional Loading PY - 2008 SN - 978-0-87339-7209 SP - 103 EP - 109 PB - TMS CY - Warrendale, Pa AN - OPUS4-17904 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Skrotzki, Birgit A1 - Kühn, Hans-Joachim ED - Grellmann, W. T1 - Kennwertermittlung aus statischen und zyklischen Versuchen bei erhöhter Temperatur unter isothermer und nicht isothermer Beanspruchung T2 - DVM-Tagung Werkstoffprüfung 2011 - Neue Entwicklungen in der Werkstoffprüfung - Herausforderungen an die Kennwertermittlung CY - Berlin, Germany DA - 2011-12-01 KW - Kennwert KW - Temperatur KW - E-Modul KW - Warmzugversuch KW - Ermüdung KW - Mechanical properties KW - Temperature KW - Young´s modulus KW - Elevated temperature tensile test KW - Fatigue PY - 2011 SN - 978-3-9814516-1-0 SN - 1861-8154 N1 - Serientitel: DVM-Bericht – Series title: DVM-Bericht IS - 643 SP - 37 EP - 44 AN - OPUS4-24969 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Uckert, Danilo A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Matzak, Kathrin A1 - Rehmer, Birgit A1 - Skrotzki, Birgit T1 - Ermüdungsverhalten des warmfesten austenitischen Gusseisens EN-GJSA-XNiSiCr35-5-2 bei hoher Temperatur N2 - Die warmfeste austenitische Gusseisenlegierung EN-GJSA-XNiSiCr35-5-2 (häufig auch als Ni-Resist D-5S bezeichnet) wurde hinsichtlich ihres mechanischen Verhaltens bei hoher Temperatur charakterisiert. Dazu wurden (isotherme) niederzyklische (LCF-) und (nicht-isotherme) thermomechanische Ermüdungsversuche (TMF) zwischen Raumtemperatur und 900 °C durchgeführt. Diese Ergebnisse dienten (zusammen mit weiteren Versuchsdaten) der Kalibrierung werkstoffmechanischer Modelle. Bei den höchsten Prüftemperaturen wurde Schädigung in Form von Kriechen beobachtet und metallographisch dokumentiert. T2 - Langzeitverhalten warmfester Stähle und Hochtemperaturwerkstoffe CY - Dusseldorf, Germany DA - 30.11.2018 KW - Kriechen KW - LCF KW - Lebensdauer KW - Ni-Resist KW - Schädigung KW - TMF PY - 2018 SN - 978-3-00-061694-5 SP - 29 EP - 38 CY - Düsseldorf AN - OPUS4-46919 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Rehmer, Birgit A1 - Skrotzki, Birgit T1 - Thermomechanical fatigue of heat-resistant austenitic cast iron EN-GJSA-XNiSiCr35-5-2 (Ni-Resist D-5S) N2 - TMF tests were carried out on EN-GJSA-XNiSiCr35-5-2 at constant minimum temperature (400 °C) and varying maximum temperatures (Tmax = 700 °C, 800 °C, 900 °C) with hold times of 180 s at Tmax and two phase angles (in-phase (IP), 180° out-of-phase (OP)). The results showed a comparable strength under OP- and IP-TMF loading. At Tmax = 700 °C and 900 °C, the lifetime in IP-tests was slightly longer than that of OP-tests, while it is vice versa at Tmax = 800 °C. The IP-tests at Tmax = 900 °C showed a similar lifetime as OP-tests at Tmax = 700 °C and 800 °C, which was unexpected for such a high testing temperature. All IP-tests at Tmax = 900 °C showed a continuous cyclic softening from the beginning on, which was different from all other testing conditions. Complementary metallographic investigations indicated that under this test condition, intergranular creep damage is present in the volume of the test pieces. T2 - 3rd International Workshop on Thermo-Mechanical Fatigue (TMF-Workshop 2016) CY - Berlin, Germany DA - 27.04.2016 KW - Cast iron KW - Cracks KW - Cyclic softening KW - Microscopy KW - Thermomechanical fatigue PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2017.01.009 SN - 0142-1123 SN - 1879-3452 VL - 99 IS - 2 (Special issue: Recent developments in thermo-mechanical fatigue) SP - 295 EP - 302 PB - Elsevier CY - Oxford AN - OPUS4-39680 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Skrotzki, Birgit A1 - Olbricht, Jürgen A1 - Kühn, Hans-Joachim ED - Schmauder, S. ED - Chawla, K. K. ED - Chawla, N. ED - Chen, W. ED - Kagawa, Y. T1 - High temperature mechanical testing of metals N2 - Performing mechanical tests at high temperatures is a nontrivial issue: Compared to room temperature testing, additional phenomena like time-dependent Deformation processes and oxidation effects raise the complexity of the material’s response, while more sophisticated test setups and additional control parameters increase the number of potential sources of error. To a large extent, these complications can be overcome by carefully following all recommendations given in the respective high temperature testing standards, but more comprehensive background information helps to identify points of specific importance in particular test campaigns. In this chapter, an overview is given on general high temperature testing issues like the appropriate choice of experimental equipment and key aspects of temperature measurement. In subsequent sections, the major static and dynamic high temperature test methods are reviewed and their Special features, as compared to testing at room temperature, are highlighted based on example data sets. Influences of specimen size and environmental effects are shortly outlined in a concluding section. In the whole chapter, a focus is set on testing of “classical” metallic high temperature materials, but many considerations are equally valid for testing of intermetallics, composites, and high temperature ceramics. KW - Creep, Creep Rupture, and Stress Rupture KW - Relaxation tests KW - Low Cycle Fatigue (LCF) KW - Thermomechanical Fatigue (TMF) KW - Fatigue crack propagation PY - 2018 SN - 978-981-10-6855-3 DO - https://doi.org/10.1007/978-981-10-6855-3_44-1 SP - 1 EP - 38 PB - Springer Nature Singapore Pte Ltd. CY - Singapore AN - OPUS4-44349 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Skrotzki, Birgit A1 - Uckert, Danilo A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Matzak, Kathrin A1 - Rehmer, Birgit ED - Grellmann, W. ED - Frenz, H. T1 - Ermüdungsverhalten des warmfesten austenitischen Gusseisens EN-GJSA-XNiSiCr35-5-2 bei hoher Temperatur T1 - Fatigue behavior of the heat resistant austenitic cast iron EN-GJSA-XNiSiCr35-5-2 at high temperature N2 - Das Ermüdungsverhalten des austenitischen Gusseisens EN-GJSA-XNiSiCr35-5-2 mit Kugelgraphit wurde mittels LCF- und TMF-Versuchen bei hoher Temperatur charakterisiert. Neben der Lebensdauer wurden das zyklische Ver- und Entfestigungsverhalten und das zyklische Spannungs- Dehnungs-Verhalten untersucht. Die Ergebnisse zeigen einen deutlichen Einfluss der Temperatur auf die Festigkeit und das isotherme Ermüdungsverhalten. Dies gilt für die Ermüdungslebensdauer ebenso wie für das Wechselverformungsverhalten. Das TMF-Verhalten wird von der gewählten Maximaltemperatur bestimmt. Der Einfluss der Phasenlage ist bei dem hier untersuchten Werkstoff deutlich weniger ausgeprägt als z.B. bei einem ebenfalls untersuchten ferritischen Gusseisen vom Typ SiMo. N2 - The fatigue behavior of the austenitic ductile cast iron EN-GJSA-XNiSiCr35-5-2 was characterized by LCF and TMF tests at high temperature. Beside the lifetime, the cydic hardening and softening behavior as well as the cydic stress strain behavior were studied. The results show a distinct effect of the temperature on strength and on isothermal fatigue behavior. This is true for fatigue life as well as for the cydic deformation behavior. The TMF behavior is determined by the chosen maximum temperature. The effect of the phase angle, is deariy less pronounced than e.g. in the likewise investigated ferritic ductile cast iron of type SiMo. T2 - Tagung Werkstoffprüfung 2014 - Fortschritte in der Werkstoffprüfung für Forschung und Praxis - Werkstoffeinsatz, Qualitätssicherung und Schadensanalyse CY - Berlin, Germany DA - 04.12.2014 KW - EN-GJSA-XNiSiCr35-5-2 KW - LCF KW - TMF KW - Ermüdung bei hoher Temperatur KW - Fatigue at high temperature PY - 2014 SN - 978-3-9814516-8-9 SN - 1861-8154 SP - 61 EP - 66 AN - OPUS4-32223 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Uckert, Danilo A1 - Matzak, Kathrin A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Rehmer, Birgit A1 - Peter, Frauke A1 - Fedelich, Bernard A1 - Falkenberg, Rainer A1 - Haftaoglu, Cetin A1 - Kindrachuk, Vitaliy A1 - Skrotzki, Birgit T1 - TMF-Lebensdauerberechnung ATL-Heißteile II - Erweiterung bestehender Werkstoff- und Rechenmodelle zur Lebensdauervorhersage für Abgasturbolader-Heißteile unter thermomechanischer Ermüdungsbeanspruchung (Abschlussbericht) N2 - In diesem Forschungsvorhaben erfolgte eine Überprüfung der Übertragbarkeit der Werkstoff- und Rechenmodelle für die Lebensdauervorhersage von ATL-Heißteilen unter TMF-Beanspruchung auf eine andere Werkstoffklasse als im Vorgängervorhaben, d.h. auf das austenitische Gusseisen EN-GJSA-XNiSiCr35-5-2 (Ni-Resist D-5S). Zunächst wurde dafür eine experimentelle Datenbasis geschaffen, da diese vor Beginn des Vorhabens nicht ausreichend war. Dazu wurden Zug-, Kriech-, LCF- und TMF-Versuche durchgeführt, die der Kalibrierung der Modelle dienten. Das Spannungs-Verformungs-Verhalten und die Lebensdauer in den LCF- und TMF-Versuchen werden durch das Modell auch für den neuen Werkstoff überwiegend gut beschrieben. LCF-Versuche mit Haltezeit bei 900 °C sowie IP-TMFVersuche mit einer Obertemperatur von 900 °C werden weniger gut vorhergesagt, da sich der Schädigungsmechanismus ändert. Eine Verifikation des Modells erfolgte mit Hilfe eines Bauteilversuchs an einem Abgassammler. Die überwiegende Anzahl der experimentell ermittelten Rissorte wurden von dem Modell vorhergesagt. Ein wesentliches Ziel des Vorhabens war, den Einfluss von HCF-Schwingungen auf die TMF-Lebensdauer vertieft experimentell zu untersuchen und das bereits bestehende Lebensdauermodell auf HCF-Überlagerung zu erweitern. Es wurde ein bruchmechanisch motivierter Ansatz entwickelt, in dem die Lebensdauerminderung durch die im TMF-Zyklus überlagerten HCF-Schwingungen abgebildet wird. Mit diesem Ansatz lassen sich die Lebensdauern sowohl für den Werkstoff SiMo 4.05 als auch für den Ni-Resist in guter Übereinstimmung mit dem Experiment Vorhersagen. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist erreicht worden. PY - 2015 IS - 1082 SP - 1 EP - 168 CY - Frankfurt/Main AN - OPUS4-35112 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Brookes, Stephen-Peter A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Skrotzki, Birgit A1 - Klingelhöffer, Hellmuth A1 - Sievert, Rainer A1 - Pfetzing, J. A1 - Peter, D. A1 - Eggeler, G. T1 - Axial-torsional thermomechanical fatigue of a near-gamma TiAl-alloy N2 - The uniaxial, torsional and axial-torsional thermomechanical fatigue (TMF) behavior of the near-γ TiAl-alloy TNB-V5 was investigated. TMF tests were performed at 400-800 °C with mechanical strain amplitudes ranging from 0.15% to 0.7%. The tests were conducted thermomechanically in-phase (IP) and out-of-phase (OP). For the same lifetimes, uniaxial IP tests required the highest strain amplitudes, while OP test conditions were most damaging and needed the lowest strain amplitudes. The Mises equivalent mechanical strain amplitudes of pure torsional tests were found in between uniaxial in-phase and out-of-phase tests for the same lifetimes. The non-proportional multiaxial out-of-phase test showed a lower lifetime at the same equivalent mechanical strain amplitude compared to the other types of tests. The microstructure has been characterized applying electron microscopy and microstructural parameters such as fraction of twinned grains, grain size, lamellar distance and dislocation density have been quantified. KW - Gamma titanium aluminide KW - TNB-V5 KW - Thermomechanical fatigue (TMF) KW - Axial-torsional loading KW - Microstructure PY - 2010 DO - https://doi.org/10.1016/j.msea.2010.03.073 SN - 0921-5093 SN - 1873-4936 VL - 527 IS - 16-17 SP - 3829 EP - 3839 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-21289 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Brookes, Stephen-Peter A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Skrotzki, Birgit A1 - Klingelhöffer, Hellmuth A1 - Sievert, Rainer A1 - Pfetzing, J. A1 - Eggeler, G. ED - K. Maruyama, ED - M. Niinomi, ED - S. Akiyama, ED - M. Ikeda, ED - M. Hagiwara, T1 - Axial-torsional thermo-mechanical fatigue of Ti-45 Al-5Nb-0.2B-0.2C T2 - 11th World Conference on Titianium (JIMIC 5) CY - Kyoto, Japan DA - 2007-06-03 KW - Gamma titanium aluminide KW - Thermo-mechanical fatigue KW - TMF KW - Axial-torsional loadings KW - Microstructure PY - 2007 SN - 978-4-88903-406-6 VL - 1 SP - 679 EP - 682 PB - Japan Institute of Metals CY - Kyoto AN - OPUS4-16669 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -