TY - BOOK A1 - Czichos, Horst A1 - Skrotzki, Birgit A1 - Simon, Franz-Georg T1 - Das Ingenieurwissen: Werkstoffe KW - Werkstoffe KW - Materialprüfung KW - Werkstoffkennwerte PY - 2014 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-642-41126-7 SP - 1 EP - 110 PB - Springer-Vieweg CY - Berlin Heidelberg AN - OPUS4-29654 LA - deu 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 - CONF A1 - Olbricht, Jürgen A1 - Bismarck, Marc A1 - Skrotzki, Birgit T1 - Charakterisierung des Kriechverhaltens hochwarmfester Stähle durch Versuche an Miniaturproben N2 - Die Einsatzbedingungen der Bauteile von fossil befeuerten Kraftwerken unterliegen derzeit durch aktuelle Entwicklungen des Energiesektors (Stichwort „Energiewende“) erheblichen Veränderungen. Während das Interesse an einer weiteren Steigerung der Wirkungsgrade und den damit verbundenen Erhöhung der Prozessdrücke und -temperaturen prinzipiell anhält, werden parallel neue Verbrennungsprozesse wie z. B. die Oxyfuelverbrennung diskutiert und die Einsatzmöglichkeiten von Ersatzbrennstoffen wie Biomasse und hochkalorischen Müllfraktionen werden untersucht. Während diese Maßnahmen über veränderte Rauchgaszusammensetzungen ggf. zu einem generell verstärkten Hochtemperaturkorrosions-Angriff der Bauteile führen, zwingt der Ausbau der Stromerzeugung auf Basis von Wind- und Sonnenenergie die Anlagenbetreiber gleichzeitig zu einer lastflexiblen Anlagenfahrweise mit häufigen Warm- und Kaltstarts bei möglichst hohen Lastgradienten. Diese veränderten Betriebsbedingungen stellen eine Herausforderung für die Überwachung und Instandhaltung bestehender Kraftwerke sowie für die Konstruktion neuer Anlagen und Komponenten dar. N2 - Miniaturized specimen geometries in mechanicai testing allow extracting the sample material directly from critical components of power plants. In this way, both the Impacts of manufacturing and of the complex aging/loading/oxidation conditions during Service on life consumption are captured and representative mechanicai properties are obtained. In the present contribution, example results of a comparative creep/creep rupture study on P91 tempered martensite ferritic Steel, involving cylindrical Standard and miniature specimens (diameter 3 mm), are presented. The test results of miniature specimens exhibit all characteristic creep features of tempered martensite ferritic steels, and realistic stress and temperature dependences are obtained which correspond well to literature data. However, direct comparison with large scale specimen data reveals small but systematic variations in minimum creep rates, elongations at fracture and times to rupture. These differences are discussed in the light of literature findings on specimen size influences in other heat resistant alloys. Size effects need to be considered for a correct interpretation of results from miniature specimen creep tests. T2 - Langzeitverhalten warmfester Stähle und Hochtemperaturwerkstoffe - Beiträge zur 37. Vortragsveranstaltung der Arbeitsgemeinschaft für warmfeste Stähle und Hochtemperaturwerkstoffe CY - Düsseldorf, Germany DA - 28.11.2014 PY - 2014 SP - 106 EP - 116 AN - OPUS4-32402 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Olbricht, Jürgen A1 - Bismarck, Marc A1 - Skrotzki, Birgit T1 - Size effects in miniature specimen creep testing of P91 N2 - The use of miniaturized specimen geometries in mechanical testing allows extracting the sample material directly from critical components of power plants like e.g. headers and pipes. In this way, both the impacts of the manufacture of the component (including all shaping and tempering influences) and of the complex aging/loading/oxidation conditions during Service can be analyzed and representative mechanical properties are obtained. In the present study, example results of a comparative creep and creep rupture study on P91 tempered martensite ferritic Steel, involving Standard and miniature specimens that were all taken from one batch of material, are presented. Cylindrical creep specimens with a minimum gauge length diameter of 3 mm were used, representing the smallest recommended test geometry of ISO 204. The test results of miniature specimens exhibit all characteristic creep features of tempered martensite ferritic steels, and analysis of the stress and temperature dependence of creep results in values that correspond well to literature data for P91. However, direct comparison with large scale specimen data reveals small but systematic variations in minimum creep rates, elongations at fracture and times to rupture. In our contribution, these differences are discussed in the light of literature findings on specimen size influences in other heat resistant alloys. Size effects need to be considered for a correct interpretation of results from miniature specimen creep tests. T2 - 3rd International ECCC Creep & Fracture Conference 2014 CY - Rome, Italy DA - 05.05.2014 PY - 2014 SN - 978-88-7484-380-0 SP - Paper 43, 1 EP - 9 AN - OPUS4-30726 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stegemann, Robert A1 - Sonntag, Nadja A1 - Kreutzbruck, Marc A1 - Skrotzki, Birgit ED - Brune, M. ED - Buffière, J.Y. ED - Morel, F. ED - Nadot, Y. T1 - Self-magnetic-leakage field detection using magneto-optical sensor technique N2 - Measurement of spontaneous magnetic stray field signals has been reported to be a promising tool for capturing macro-scale information of deformation states, defects and stress concentration zones in a material structure. This paper offers a new method for self-magnetic leakage field detection using a magneto-optical (MO) hand-held microscope. Its sensor has a dynamic field range between ±0.05 and ±2 kA/m and a lateral optical resolution of approx. 10 µm. We examined flat tensile test specimens of metastable austenitic steel AISI 304. Static tensile tests were repeatedly interrupted at various predetermined states of strain and the magnetic information was measured by the MO system. Comparative measurements using a high-precision magnetic field GMR-sensor, verify the outstanding capability of the MO microscope regarding spatial resolution of magnetic fields. T2 - FDMDII-JIP 2014 - 14th International spring meeting CY - Paris, France DA - 06.11.2014 KW - Magneto-optical sensor KW - Metal magnetic memory KW - GMR KW - NDT PY - 2014 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-326911 SN - 978-2-7598-1274-5 DO - https://doi.org/10.1051/matecconf/20141204010 N1 - Serientitel: Materials science, Engineering and Chemistry – Series title: Materials science, Engineering and Chemistry VL - 12 SP - 04010-1 EP - 04010-3 PB - EDP Sciences AN - OPUS4-32691 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Olbricht, Jürgen A1 - Lippmann, Tim A1 - Klingelhöffer, Hellmuth A1 - Rehmer, Birgit A1 - Skrotzki, Birgit T1 - Mechanical characterisation of heat resistant power plant materials by creep and fatigue testing in controlled gas atmospheres N2 - The continuing increase of steam parameters of fossil fuelled high efficiency power plants and new combustion concepts for the capture and storage of carbon dioxide lead to harsher service conditions for the components and structural materials of such facilities. The present work introduces a test concept that allows testing of candidate materials under simultaneous mechanical and corrosive loading. The material's reaction can be directly investigated under simulated temperature, load and corrosion conditions of modern installations. First results obtained for different heat resistant steels suggest a strong influence of the environmental medium on the fatigue and creep behaviour. Such findings complement the data that is available from the classical qualification process of the materials and may support the material selection for new power plant installations. N2 - Die weitere Erhöhung der Dampfparameter von hocheffizienten fossil befeuerten Kraftwerken sowie neue Verbrennungskonzepte zur Realisierung der Kohlendioxidabscheidung und -speicherung führen zu erschwerten Einsatzbedingungen für die Bauteile und Strukturwerkstoffe solcher Anlagen. Die vorliegende Arbeit stellt ein Prüfkonzept vor, das die Prüfung von Kandidatenwerkstoffen unter überlagerter mechanischer und korrosiver Beanspruchung ermöglicht. Die Werkstoffreaktion kann direkt unter den simulierten Temperatur-, Last- und Korrosionsbedingungen moderner Anlagen untersucht werden. Erste Ergebnisse für verschiedene warmfeste Stähle deuten auf einen erheblichen Einfluss des Umgebungsmediums auf das Ermüdungs- und Kriechverhalten hin. Solche Erkenntnisse ergänzen die aus den Qualifizierungsuntersuchungen der Werkstoffe verfügbaren Daten und können so die Werkstoffauswahl für neue Anlagen unterstützen. KW - Hocheffiziente Kraftwerke KW - Kohlendioxidabscheidung und -speicherung (CCS) KW - Warmfeste Stähle KW - Mechanische Eigenschaften KW - Korrosionsverhalten KW - High efficiency power plants KW - Carbon capture and storage (CCS) KW - Heat resistant steels KW - Mechanical properties KW - Corrosion behaviour PY - 2014 DO - https://doi.org/10.1002/mawe.201400185 SN - 0933-5137 SN - 1521-4052 VL - 45 IS - 1 SP - 5 EP - 14 PB - Wiley-VCH Verl. CY - Weinheim AN - OPUS4-30309 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sonntag, Nadja A1 - Stegemann, Robert A1 - Skrotzki, Birgit A1 - Kreutzbruck, Marc ED - Grellmann, W. ED - Frenz, H. T1 - Verformungsinduzierte Magnetisierung ferromagnetischer Stähle am Beispiel eines unlegierten Baustahls T1 - Deformation-induced magnetization of ferromagnetic steels exemplified by an unalloyed structural Steel N2 - Die zerstörungsfreie Detektion potenzieller Rissinitiierungsorte in unlegierten Baustählen und Pipelinestählen mit der Metal Magnetic Memory (MMM) Methode basiert auf der Messung schwacher magnetischer Streufelder, die sich im Zuge statischer oder zyklischer Belastung durch irreversible Änderungen der initialen magnetischen Mikrostruktur (Weiß’sche Bezirke) ausbilden. Spannungskonzentrationsstellen und höchst beanspruchte Werkstoffbereiche kleiner Dimensionen im ferromagnetischen Material können daher mit magnetischen Methoden detektiert werden. In einem klassischen Baustahl (S 235) werden mittels hochauflösender GMR-Sensorik Veränderungen der natürlichen Magnetfeldverteilung durch statische Zugbelastungen visualisiert. Ergänzende profilometrische Messungen veranschaulichen die prinzipielle Beteiligung geometrischer und topografischer Effekte an der Entstehung der sich unter plastischer Verformung ausbildenden Magnetisierungszustände des ferromagnetischen Materials. N2 - pipeline steels by the Metal Magnetic Memory (MMM) method is based on the measurement of weak magnetic stray fields, which are formed during static or cyclic loading by irreversible changes of the initial magnetic structure (magnetic domains). Therefore, stress concentration sites and highly stressed areas in small dimensions of ferromagnetic materials may be detected by magnetic methods. The changes of the distribution of the natural magnetic field by static tensile loading are detected by high resolution GMR sensors in conventional constructional Steel (S 235). In addition, profilometric measurements Show the general contribution of geometric and topographical effects to the development of the magnetic States formed during plastic deformation of a ferromagnetic material T2 - Tagung Werkstoffprüfung 2014 - Fortschritte in der Werkstoffprüfung für Forschung und Praxis - Werkstoffeinsatz, Qualitätssicherung und Schadensanalyse CY - Berlin, Germany DA - 04.12.2014 KW - MMM KW - 3D-GMR-Magnetometer KW - Topografie KW - Verformungsinduzierte Magnetisierung KW - Baustahl KW - 3D-GMR magnetometer KW - Topography KW - Deformation-induced magnetization KW - Construction steel PY - 2014 SN - 978-3-9814516-8-9 SN - 1861-8154 SP - 355 EP - 360 AN - OPUS4-32222 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Uckert, Danilo A1 - Matzak, Kathrin A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Rehmer, Birgit A1 - Peter, Frauke A1 - Fedelich, Bernard A1 - Skrotzki, Birgit T1 - Erweiterung bestehender Werkstoff- und Rechenmodelle zur Lebensdauervorhersage für Abgasturbolader-Heißteile unter thermomechanischer Ermüdungsbeanspruchung T2 - Informationstagung Turbomaschinen - Frühjahrstagung 2014 CY - Magdeburg, Germany DA - 2014-03-27 KW - TMF-Lebensdauerberechnung KW - ATL-Heißteile PY - 2014 IS - R567 SP - 147 EP - 175 AN - OPUS4-30489 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Skrotzki, Birgit T1 - Axial-torsionale TMF an einer Titanaluminid-Legierung T2 - DVM-AK "Thermomechanische Ermüdung" CY - Karlsruhe, Germany DA - 2014-04-08 PY - 2014 AN - OPUS4-30536 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fischer, Lena A1 - Uckert, Danilo A1 - Wedell, Wolfgang A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Rehmer, Birgit A1 - Skrotzki, Birgit ED - Grellmann, W. ED - Frenz, H. T1 - Änderung der Steifigkeit als Maß für mechanische und oxidative Schädigung von Gusseisen mit Kugelgraphit N2 - Bei der isothermen und nichtisothermen Ermüdung (LCF und TMF) von warmfesten Gusseisenwerkstoffen wird mit zunehmender Dauer der Ermüdungsbelastung eine Schädigung des Werkstoffes infolge der mechanischen und thermischen Belastung in Form von plastischer Verformung, Rissbildung und -Wachstum, Porenbildung und Oxidation beobachtet. Diese Schädigungen führen vor dem eigentlichen Versagen (Probenbruch) zu einer signifikanten Verringerung der Steifigkeit. Am Beispiel des warmfesten austenitischen Gusseisens mit Kugelgraphit EN-GJSA-XNiSiCr35-5-2 werden Untersuchungen zum Einfluss der verschiedenen Schädigungsarten auf die Änderung der Steifigkeit vorgestellt. T2 - Tagung Werkstoffprüfung 2014 - Fortschritte in der Werkstoffprüfung für Forschung und Praxis - Werkstoffeinsatz, Qualitätssicherung und Schadensanalyse CY - Berlin, Germany DA - 04.12.2014 KW - Gusseisen KW - E-Modul KW - Steifigkeit KW - Oxidation KW - LCF KW - TMF KW - Ermüdung bei hoher Temperatur KW - Cast iron KW - Young´s modulus KW - Stiffness KW - Fatigue at high temperature PY - 2014 SN - 978-3-9814516-8-9 SN - 1861-8154 SP - 97 EP - 102 AN - OPUS4-32225 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -