TY - RPRT A1 - Helms, Rolf A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Ledworuski, Siegmar T1 - Zur werkstoffmechanischen Beurteilung des Kerbschlagbiegeversuchs - Assessment of the mechanical behaviour of materielle in the notched bar impact test N2 - Zusätzliche Aussagen zum Werkstoffverhalten wie auch über werkstoffmechanischen Mechanismus von Bruchvorgängen überhaupt werden vom instrumentiert geführten Kerbschlagversuch in Kombination mit eingehender fraktographischer Auswertung erwartet. Ziel ist die Ermittlung von Schlagkraft-Durchbiegungs-Diagrammen (F) f, auch bei unterschiedlichen Temperaturen. T3 - BAM Forschungsberichtreihe - 82 KW - Kerbschlagbiegeversuch KW - Stahl PY - 1982 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-3684 SN - 0938-5533 VL - 82 SP - 1 EP - 64 PB - Bundesanstalt für Materialprüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-368 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Sievert, Rainer A1 - Meersmann, Jürgen A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Bendig, Max A1 - Frenz, Holger A1 - Olschewski, Jürgen A1 - Ziebs, Josef ED - Lütjering, G. T1 - Lifetime investigations for low-cycle fatigue of a nickel-base superalloy under proportional and non-proportional loading at elevated temperatures T2 - 6th International Fatigue Congress CY - Berlin, Germany DA - 1996-05-06 KW - Lebensdauer KW - Ermüdung KW - Legierung KW - Superlegierung KW - Hochtemperatur PY - 1996 SN - 0-08-042268-3 VL - 2 IS - 2 SP - 837 EP - 842 PB - Pergamon CY - Oxford AN - OPUS4-666 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Ziebs, Josef A1 - Meersmann, Jürgen A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Klingelhöffer, Hellmuth ED - Sehitoglu, H. ED - Maier, H. T1 - Multiaxial Thermo-mechanical Deformation Behavior of IN 738 LC and SC 16 T2 - 3rd Symposium "Thermo-mechanical fatigue behavior of materials" CY - Norfolk, VA, USA DA - 1998-11-04 PY - 2000 SN - 0-8031-2853-3 SN - 0066-0558 N1 - Serientitel: ASTM STP – Series title: ASTM STP VL - 1371 SP - 257 EP - 278 PB - ASTM, American Society for Testing and Materials CY - West Conshohocken, Pa. AN - OPUS4-3128 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Ledworuski, Siegmar ED - Frenz, H. T1 - Der TMF-Versuch - Einfluss der Versuchseinrichtung und der Versuchsführung auf die Ergebnisse N2 - Summary TMF (Thermomechanical-Fatigue) ist ein zyklisches Werkstoffprüfverfahren, das mit der Weiterentwicklung der Hochtemperaturwerkstoffe an Bedeutung gewonnen hat und Grundlage für die Auslegung vieler mechanisch/thermisch beanspruchter Bauteile ist (z.B. Abgasanlagen, Triebwerkskomponenten). Die Probe wird dabei wie beim LCFVersuch (Low-Cycle-Fatigue [1]) mechanisch belastet und zusätzlich einem thermischen Zyklus unterworfen. Der TMF-Versuch unterscheidet sich also von anderen Prüfverfahren hauptsächlich in der Temperaturführung, und es liegt daher nahe, bewährte Prüfeinrichtungen zu modifizieren und für TMF-Untersuchungen einzusetzen. Die veränderte Versuchsführung beeinflusst jedoch das gesamte Prüfsystem. An ausgewählten Beispielen werden die Auswirkungen auf die Prüfergebnisse gezeigt. In den letzten Jahren hat es viele Anstrengungen gegeben, eine TMF-Norm zu erarbeiten (ISO/ASTM [2]), aber bisher existieren nur unvollständige Entwürfe, so dass in Industrie und Forschung eigene Standards entwickelt wurden, die hinsichtlich Probendesign, Equipment, Testprozedur und Toleranzen in erster Linie den eigenen Anforderungen genügten. Eine Vergleichbarkeit der Versuchsergebnisse ist somit nur bedingt möglich, zumal, wie Voruntersuchungen zeigten, die Versuchsführung die Versuchsergebnisse drastisch beeinflussen kann. Wegen der Dringlichkeit der Harmonisierung auf dem Gebiet der TMF-Normung wurden die Aktivitäten durch ein EU-Forschungsprojekt (TMF-STANDARD) beschleunigt. Ziel dieser Untersuchung ist die Festlegung sinnvoller Toleranzen für die Versuchsparameter. Das Ergebnis dieser Arbeit soll später Eingang in eine ISO-TMF-Norm finden. Über die Arbeiten auf diesem Gebiet wird unter 3. Das Verfahren hingewiesen. T2 - 20. Tagung Werkstoffprüfung CY - Bad Nauheim, Deutschland DA - 2002-12-05 PY - 2003 SN - 3-527-30674-9 U6 - https://doi.org/10.1002/9783527610310.ch35 SP - 266 EP - 271 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim AN - OPUS4-2122 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Helms, Rolf A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Martin, Erich T1 - Einfluß des Feuerverzinkens auf die mechanischen Eigenschaften von Baustahl und das Sprödbruchverhalten gestanzter Teile PY - 1974 SN - 0003-8962 VL - 45 IS - 2 SP - 117 EP - 125 PB - Verl. Stahleisen CY - Düsseldorf AN - OPUS4-7952 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Kahlcke, Ole A1 - Brookes, Stephen-Peter T1 - A practicable nominal temperature tolerance for TMF-tests T2 - HT-TMF Conference, BAM CY - Berlin, Germany DA - 2005-09-22 PY - 2005 AN - OPUS4-10863 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ruhl, Aki Sebastian A1 - Göbel, Artur A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Kranzmann, Axel T1 - Materials testing under mechanical stress, pressure and turbulent flow of impure supercritical CO2 N2 - The climate change necessitates measures to reduce carbon dioxide (CO2) emissions in the atmosphere, one of which is carbon dioxide capture and storage (CCS). Transmission of pressurized liquid or supercritical CO2 containing residual flue gas constituents in pipelines is an important component of CCS systems. Material testing under conditions as close as possible to real conditions is a prerequisite for reliable and safe implementation of CCS. A novel pipeline corrosion test facility was developed, accounting for major mechanical, physical and chemical influencing factors: elastic deformation, pressure, temperature, gas composition and flow velocity can be independently adjusted. Radial and tangential stress distributions on a round sample were experimentally investigated, indicating a good accordance with expected theoretical values. In this contribution the idea of the novel corrosion test facility and the assembled equipment as well as first results are presented and discussed.----------------------------------------------------------------------------------------------------Die Klimaveränderung macht Maßnahmen zur Reduktion von Kohlendioxidemission (CO2) in die Atmosphäre erforderlich, Rückhalt und Speicherung in tiefen geologischen Formationen (carbon capture and storage (CCS)) stellt eine davon dar. Der Transport von verflüssigtem oder superkritischem CO2 mit Verunreinigungen in Pipelines stellt einen wichtigen Teil von CCS-Systemen dar. Die Materialprüfung unter möglichst realitätsnahen Bedingungen ist eine wichtige Voraussetzung für die Einrichtung zuverlässiger und sicherer CCS-Systeme. Hierzu wurde eine neue Versuchseinrichtung zur Korrosionsprüfung von Pipelinewerkstoffen entwickelt, die folgende wesentliche physikalische und chemische Einflussgrößen berücksichtigt: Elastische Verformung, Druck, Temperatur, Gaszusammensetzung, und Fließgeschwindigkeit können unabhängig voneinander eingestellt werden. Die Verteilung der Radial- und Tangentialspannungen wurden in einer Rundprobe untersucht, und die Ergebnisse zeigten gute Übereinstimmungen mit den theoretisch zu erwartenden Werten. In dem vorliegenden Beitrag werden die Idee zu der neuen Korrosionsprüfeinrichtung und erste Ergebnisse vorgestellt sowie diskutiert. PY - 2013 U6 - https://doi.org/10.3139/120.110428 SN - 0025-5300 VL - 55 IS - 3 SP - 158 EP - 162 PB - Hanser CY - München AN - OPUS4-28283 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Skrotzki, Birgit A1 - Brookes, Stephen-Peter A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Sievert, Rainer A1 - Klingelhöffer, Hellmuth A1 - Pfetzing, J. A1 - Peter, D. A1 - Eggeler, G. ED - Khan, A.S. ED - Kabirian, F. ED - Liu, J. T1 - Axial-torsional thermo-mechanical fatigue of a near-gamma tial-alloy T2 - Plasticity '12 - 18th International symposium on plasticity and its current applications CY - San Juan, PR, USA DA - 2012-01-03 KW - TMF KW - Multiaxial fatigue KW - Titanium aluminides PY - 2012 SN - 0-9659463-0-4 SP - 187 EP - 189 PB - NEAT Press CY - Fulton, Maryland, USA AN - OPUS4-25325 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 - JOUR A1 - Aegerter, J. A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Frenz, H. A1 - Weißmüller, C. T1 - EN ISO 6892-1:2009 - Tensile testing: initial experience from the practical implementation of the new standard N2 - With the publication of EN ISO 6892-1:2009, the harmonisation of tensile testing at room temperature in Europe was achieved by combining EN 10002-1:2001 with ISO 6892:1998. Essential changes are the introduction of the strain rate and the strain rate control as the significant testing rate or control mode, respectively, referred to as “Method A”. By using this method in the correct way it is guaranteed that in the moment of determination of properties comparable resulting strain rates at the test piece in smaller ranges of specified strain rates are adopted — also if different stiffnesses of the testing equipment are present. This leads especially for strain rate sensitive materials to better comparable results. In this paper it is documented the need for the implementation of method A, methods for the realisation — also by the use of older testing systems — and an example of the comparability of results of the methods for a strain-rate-sensitive-steel. KW - Zugversuch KW - Dehngeschwindigkeit KW - Steifigkeit PY - 2011 SN - 0025-5300 VL - 53 IS - 10 SP - 595 EP - 603 PB - Hanser CY - München AN - OPUS4-25005 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Aegerter, J. A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Frenz, H. A1 - Weißmüller, C. T1 - DIN EN ISO 6892-1:2009 - Der Zugversuch - Erste Erfahrungen aus der praktischen Umsetzung der neuen Norm N2 - Mit der Veröffentlichung der DIN EN ISO 6892-1:2009 wurde für den Zugversuch bei Raumtemperatur eine Harmonisierung der in Europa verbindlichen EN 10002-1:2001 mit der ISO 6892:1998 erreicht. Wesentliche Änderungen sind die Einführung der Dehngeschwindigkeit und der Dehngeschwindigkeitsregelung als maßgebliche Prüfgeschwindigkeit bzw. Regelungsart, als Verfahren A bezeichnet. Mit der korrekten Anwendung dieses Verfahrens wird gewährleistet, dass im Moment der Kennwerteermittlung bei enger spezifizierten zulässigen Dehngeschwindigkeitsbereichen vergleichbare resultierende Dehngeschwindigkeiten an der Probe auch bei unterschiedlichen Steifigkeiten der Prüfaufbauten vorliegen. Dieses führt besonders bei dehngeschwindigkeitssensitiven Werkstoffen zu deutlich vergleichbareren Ergebnissen. In diesem Beitrag wird auf die Notwendigkeit der Einführung des Verfahrens A, der möglichen Umsetzungen auch bei Verwendung von älteren Prüfsystemen sowie exemplarisch auf vergleichende Ergebnisse der Verfahren an einem dehngeschwindigkeitssensitivem Stahlwerkstoff eingegangen. KW - Zugversuch KW - Dehngeschwindigkeit KW - Steifigkeit PY - 2011 SN - 0025-5300 VL - 53 IS - 10 SP - 586 EP - 594 PB - Hanser CY - München AN - OPUS4-25006 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bloching, H. A1 - Aegerter, J. A1 - Kühn, Hans-Joachim ED - Grellmann, W. T1 - DIN EN ISO 6892-2: Wesentliche Änderungen in der Norm zum Warmzugversuch N2 - Die im Mai 2011 veröffentlichte Internationale Norm ISO 6892-2 "Metallische Werkstoffe — Zugversuch - Teil 2: Prüfverfahren bei erhöhter Temperatur" ersetzt die Europäische Norm EN 10002-5 und die Internationale Norm ISO 783. Technische Änderungen/Ergänzungen im Vergleich zu den Vorgängernormen beziehen sich im Wesentlichen auf die Prüfgeschwindigkeiten und die Dehnungsmessung. In Anlehnung an Teil 1 der ISO 6892 (Prüfung bei Raumtemperatur) wird die Dehngeschwindigkeit als maßgebliche Prüfgeschwindigkeit mit eingeengten Bereichen (Verfahren A) empfohlen. Zum Ansetzen des Dehnungsaufnehmers und zur Festlegung der Messlänge sind nun verschiedene Verfahren möglich. In dem Beitrag wird auch anhand von Beispielen auf mögliche Auswirkungen auf die zu bestimmenden Kennwerte eingegangen. T2 - DVM-Tagung Werkstoffprüfung 2011 - Neue Entwicklungen in der Werkstoffprüfung - Herausforderungen an die Kennwertermittlung CY - Berlin, Germany DA - 01.12.2011 KW - Warmzugversuch KW - Thermische Ausdehnung KW - Messlänge KW - Dehngeschwindigkeit PY - 2011 SN - 978-3-9814516-1-0 SN - 1861-8154 N1 - Serientitel: DVM-Bericht – Series title: DVM-Bericht IS - 643 SP - 245 EP - 252 AN - OPUS4-25007 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ziebs, Josef A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Ledworuski, Siegmar T1 - Fließbedingung und Spannung-Formänderung-Beziehung mit ausgekehlten Flachproben PY - 1975 SN - 0179-4841 SN - 0044-3093 VL - 66 IS - 1 SP - 58 EP - 66 PB - Hanser CY - München AN - OPUS4-8171 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klingelhöffer, Hellmuth A1 - Matzak, Kathrin A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Skrotzki, Birgit T1 - Einfluss des Auswerteverfahrens auf die Bestimmung von zyklischen Werkstoffdaten im Hochtemperatur-LCF-Bereich T2 - 28. VDEh Vortragsveranstaltung der Arbeitsgemeinschaft für warmfeste Stähle und der Arbeitsgemeinschaft für Hochtemperaturwerkstoffe "Langzeitverhalten warmfester Stähle und Hochtemperaturwerkstoffe" CY - Düsseldorf, Deutschland DA - 2005-11-25 KW - Normung KW - Low Cycle Fatigue PY - 2005 SP - 137 EP - 146 PB - Stahlinstitut VDEh CY - Düsseldorf AN - OPUS4-11560 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 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 - 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 - TY - JOUR A1 - Loveday, M.S. A1 - Bicego, V. A1 - Hähner, P. A1 - Klingelhöffer, Hellmuth A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Roebuck, B. T1 - Analysis of a European TMF inter-comparison exercise N2 - A major international inter-comparison exercise on strain-controlled thermo-mechanical fatigue (TMF) has been undertaken to validate a new European Code of Practice for TMF Testing and to provide underpinning information for an ISO Standard. This paper focuses on (a) distribution of samples of Nimonic 90, (b) the establishment of a protocol for testing and reporting results, and (c) the analysis of the results. Participants in the inter-comparison exercise comprised eight inner-circle partners who primarily used test pieces which were all manufactured at the same workshop, albeit of three different test piece geometries, and ten outer-circle participants who manufactured their own test pieces, of their own in-house geometry. Each participant undertook three repeat in-phase (IP) tests and three repeat out-of-phase (OP) tests. The tests were conducted at temperatures cycling between 400 °C and 850 °C, with a strain range selected to give a failure life of approximately 1000 cycles, resulting in a stress range of up to ~1000 MPa. The testing conditions were chosen following a preliminary evaluation of critical testing parameters. Results from solid circular and solid flat test piece geometries, together with hollow tubular test pieces have been compared. The influence of temperature measurement using different types of temperature sensors has also been investigated. In-house repeatability has been assessed, together with inter-laboratory reproducibility. The results have been correlated with modulus and thermal expansion data for individual tests. Initially, the largest contribution to scatter in the results was attributed to human errors in reporting the results, compounded by computer assisted ‘cut-and-paste’ errors. Once these obvious discrepancies had been corrected, it was possible to use the data sets to point to some recommendations regarding testing procedures that can be incorporated into the Code of Testing Practice [Hähner P et al. Code of practice for thermo-mechanical fatigue testing – TMF-Standard-Work Package 6 Report, September 2005] and provide technical underpinning for the ISO Standard. The results and the procedures used for analysis are presented. KW - Thermomechanical KW - Fatigue KW - Test methods KW - Analysis KW - Nickel-base superalloys PY - 2008 U6 - https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2007.01.059 SN - 0142-1123 VL - 30 IS - 2 SP - 382 EP - 390 PB - Elsevier CY - Oxford AN - OPUS4-17535 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hähner, P. A1 - Rinaldi, C. A1 - Bicego, V. A1 - Affeldt, E. E. A1 - Brendel, T. A1 - Andersson, H. A1 - Beck, T. A1 - Klingelhöffer, Hellmuth A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Köster, A. A1 - Loveday, M. A1 - Marchionni, M. A1 - Rae, C. T1 - Research and development into a European code-of-practice for strain-controlled thermo-mechanical fatigue testing N2 - Thermo-mechanical fatigue (TMF) testing plays an increasingly important role in the design, the reliability assessment and the lifecycle management of safety critical components used, for instance, for power generation, in the process industry and in aeronautical and automotive applications, with a view to increasing the fuel efficiency, safety and service intervals, while reducing production (and material) costs. In a European Commission funded research project (acronym: TMF-Standard) of the 5th Framework Programme, 20 European laboratories have undertaken a joint research effort to establish a validated code-of-practice (CoP) for strain-controlled TMF testing. Starting from a survey of the testing protocols and procedures previously used by the partners, a comprehensive pre-normative research activity into various issues has been completed, addressing the dynamic temperature control, the effects of deviations in nominal temperatures and phase angles, the influences of temperature gradients, as well as the practicalities of test interruption and restart procedures. Meaningful allowable tolerances for the various test parameters were identified and practical recommendations as to the test techniques were formulated. From this a preliminary CoP was compiled and used to guide an extensive round robin exercise among the project partners. From the statistical analysis of that exercise, a validated CoP was derived dealing with strain-controlled constant amplitude TMF of nominally homogeneous metallic materials subjected to spatially uniform temperature fields and uniaxial mechanical loading. It is intended to give advice and guidance on the appropriate test setup, testing procedures and the analysis of results, in particular for newcomers in the field of strain-controlled TMF. This paper highlights some of the results of the TMF-Standard project. Moreover, commonalities and differences of the present CoP with respect to the standard documents for strain-controlled TMF, which have been developed at ISO and ASTM levels, are presented in this paper. KW - Thermo-mechanical fatigue KW - Ni-base superalloy KW - Standardisation KW - Test methods PY - 2008 U6 - https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2007.01.052 SN - 0142-1123 VL - 30 IS - 2 SP - 372 EP - 381 PB - Elsevier CY - Oxford AN - OPUS4-17536 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 - 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 - Kühn, Hans-Joachim T1 - Influence of temperature on test piece geometry and the consequences on tensile test results T2 - Meeting of ISO TC164/SC1/WG4/5 CY - Pretoria, South Africa DA - 2007-10-28 PY - 2007 AN - OPUS4-16058 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Marchionni, M. A1 - Klingelhöffer, Hellmuth A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Ranucci, T. A1 - Matzak, Kathrin T1 - Thermo-mechanical Fatigue of the Nickel-Base Superalloy Nimonic 90 KW - Thermo-mechanical fatigue KW - TMF KW - LCF KW - Nickel base superalloy KW - Nimonic 90 PY - 2007 SN - 1013-9826 VL - 345-346 SP - 347 EP - 350 PB - Trans Tech Publ. CY - Aedermannsdorf AN - OPUS4-14721 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Kahlcke, Ole A1 - Brookes, Stephen-Peter T1 - A practicable nominal temperature tolerance for TMF-tests N2 - The aim of this research was to investigate the influence of nominal temperature errors on test results and to develop the nominal temperature tolerance for TMF-tests. This concept was confirmed with series of specially developed TMF-tests with defined temperature errors, performed on one test material (NIMONIC 90) in a temperature range of 400–850 °C. These tests should show the influence of temperature errors on test results with an emphasis on lifetime in comparison with reference tests. It is shown that with a limited number of specimens and only one test material, it is possible to propose a reasonable general temperature tolerance for TMF-tests, valid for a wide range of materials and test conditions. KW - Thermo-mechanical fatigue KW - Temperature tolerance KW - Temperature error KW - Life time PY - 2008 U6 - https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2007.01.057 SN - 0142-1123 VL - 30 IS - 2 SP - 277 EP - 285 PB - Elsevier CY - Oxford AN - OPUS4-16133 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Klingelhöffer, Hellmuth A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Matzak, Kathrin A1 - Kazak, Fedor A1 - Skrotzki, Birgit ED - Holger Frenz, ED - Grellmann, Wolfgang T1 - Hochtemperatur-Ermüdungsverhalten von warmfestem Gusseisen T2 - Tagung Werkstoffprüfung 2008 "Herausforderungen neuer Werkstoffe an die Forschung und Werkstoffprüfung" CY - Berlin, Deutschland DA - 2008-12-04 KW - Hochtemperatur-LCF KW - Grauguss mit globularem Graphit KW - EN GJS X SiMo 4.05 KW - EN GJS X SiMo 5.1 KW - High temperature LCF KW - Ductile grey cast iron PY - 2008 SN - 978-3-00-026399-6 SN - 1861-8154 N1 - Serientitel: DVM-Bericht – Series title: DVM-Bericht IS - 642 SP - 97 EP - 104 PB - DVM CY - Berlin AN - OPUS4-18689 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schicker, Johannes A1 - Sievert, Rainer A1 - Fedelich, Bernard A1 - Noack, Hans-Dieter A1 - Kazak, Fedor A1 - Matzak, Kathrin A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Klingelhöffer, Hellmuth A1 - Skrotzki, Birgit T1 - Entwicklung von Rechenmodellen zur Lebensdauervorhersage von Werkstoffen für Abgasturbolader-Heißteile unter thermo-mechanischer Ermüdungsbeanspruchung und Übertragung für Anwendung auf Bauteile T2 - Informationstagung Turbomaschinen 2010 CY - Bad Neuenahr, Deutschland DA - 2010-04-15 PY - 2010 IS - R550 SP - 111 EP - 134 AN - OPUS4-21268 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 U6 - 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 - RPRT A1 - Schicker, Johannes A1 - Sievert, Rainer A1 - Fedelich, Bernard A1 - Noack, Hans-Dieter A1 - Kazak, Fedor A1 - Matzak, Kathrin A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Klingelhöffer, Hellmuth A1 - Skrotzki, Birgit T1 - TMF Lebensdauerberechnung ATL-Heißteile - Entwicklung von Rechenmodellen zur Lebensdauervorhersage von Werkstoffen für Abgasturbolader-Heißteile unter thermomechanischer Ermüdungsbeanspruchung und Übertragung für Anwendung auf Bauteile PY - 2010 IS - 902 SP - 1 EP - 156 CY - Frankfurt am Main AN - OPUS4-20931 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Aegerter, J. A1 - Uhlemann, Patrick ED - Borsutzki, M. ED - Geisler, S. T1 - Bestimmung des Elastizitätsmoduls im einachsigen Zugversuch T2 - Tagung Werkstoffprüfung 2009 - Fortschritte der Kennwertermittlung für Forschung und Praxis CY - Bad Neuenahr, Deutschland DA - 2009-12-03 KW - Elastizitätsmodul KW - Zugversuch KW - Überlagerte Biegung KW - Biegedehnung PY - 2009 SN - 978-3-514-00769-7 SP - 137 EP - 142 PB - Verl. Stahleisen GmbH AN - OPUS4-22280 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Aegerter, J. A1 - Frenz, H. T1 - DIN EN ISO 6892-1: 2009 Der Zugversuch: Erste Erfahrungen aus der praktischen Umsetzung der neuen Norm T2 - 28. Vortrags- und Diskussionsveranstaltung Werkstoffprüfung 2010 CY - Neu-Ulm, Germany DA - 2010-12-02 PY - 2010 AN - OPUS4-22264 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kühn, Hans-Joachim ED - Christ, H.-J. T1 - Vom E-Modul bis zum TMF-Versuch - Praktische Herausforderungen der Werkstoffprüfung N2 - Durch Normen werden die für die Kennwertbestimmung erforderlichen Versuchsbedingungen (z. B. Belastungsgeschwindigkeit, Klasse der Prüfmittel) und auch die Datenauswertung eindeutig festgelegt. Sie sind die Grundlage für eine belastbare Kennwertermittlung und dürfen bei normkonformen Versuchen nicht ignoriert werden. Weiterführende Betrachtungen (Plausibilität, cross-check) finden sich dagegen in Normen sehr selten. Hier eröffnet sich nun dem Werkstoffprüfer ein weites Feld. Zum einen können die Versuchsabläufe unter Berücksichtigung des im Labor vorhandenen Inventars optimiert, zum anderen können durch erweiterte Auswertung der Messdaten Hinweise auf eine fehlerhafte Versuchsführung gefunden werden. Werden dagegen von der Norm abweichende oder nicht genormte Versuche durchgeführt, sind der Kreativität des Werkstoffprüfers kaum Grenzen gesetzt. Dieses wird durch die schnell fortschreitende Entwicklung auf dem Gebiet der Mess- und Prüftechnik unterstützt. An Beispielen aus meiner 36-jährigen BAM-Tätigkeit im Bereich der Werkstoffprüfung werden Prüfmittel und Lösungswege zu unterschiedlichen Aufgabenstellungen vorgestellt. Die gewählten Beispiele stehen auch für die Werkstoffprüfung im Wandel der Zeit und belegen die gewachsenen Anforderungen an den Werkstoffprüfer N2 - Standards clearly define the test conditions (e.g. loading rate, class of test equipment) and data analysis for the determination of the test results. They are the basis for a reliable determination of parameters and must not be ignored in standard-compliant tests. However, additional considerations (plausibility, cross-check) are very rarely addressed in standards. This opens a wide field for the material tester. On the one hand the experimental procedures can be optimized taking into account the existing inventory in the laboratory; on the other hand a faulty experimental procedure can be identified by advanced analysis of the measured data. If non-standard-tests are performed there are hardly any creative limits for the material tester. This is supported by the rapid increase of development in the field of measuring and testing technique. Using examples from my 36-year BAM activity in the field of material testing, equipment and solutions are presented for different tasks. The examples also show material testing in the course of time and confirm the growing demands on the material tester. T2 - Tagung Werkstoffprüfung 2013 - Fortschritte in der Werkstoffprüfung für Forschung und Praxis CY - Neu-Ulm, Germany DA - 28.11.2013 KW - Elastizitätsmodul KW - Zugversuch KW - Temperaturmessung KW - TMF-Versuch KW - Modulus of elasticity KW - Tensile test KW - Temperature measurement KW - TMF-test PY - 2013 SN - 978-3-514-00806-9 SP - 49 EP - 58 PB - Verlag Stahleisen AN - OPUS4-29736 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kühn, Hans-Joachim T1 - Vom E-Modul bis zum TMF-Versuch Praktische Herausforderungen der Werkstoffprüfung T2 - Werkstoffprüfung 2013 CY - Neu-Ulm, Germany DA - 2013-11-28 PY - 2013 AN - OPUS4-29683 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aurich, Dietmar A1 - Helms, Rolf A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Wobst, Klaus A1 - Ziebs, Josef T1 - Kerbschlagarbeit-Hochlage und Rißwiderstand T2 - 10. MPA-Seminar CY - Stuttgart, Germany DA - 01.01.1984 PY - 1984 VL - 10(1) SP - 1 EP - 37 CY - Stuttgart AN - OPUS4-36241 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fedelich, Bernard A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Rehmer, Birgit A1 - Skrotzki, Birgit ED - Iacoviello, Francesco T1 - Modeling the lifetime reduction due to the superposition of TMF and HCF loadings in cast iron alloys N2 - The superposition of small amplitude, high frequency loading cycles (HCF) to slow, large amplitude loading cycles (TMF) can significantly reduce the fatigue life. In this work, the combined TMF+HCF loading has been experimentally investigated for a cast iron alloy. In particular, the influence of the HCF frequency of the HCF amplitude and of the location of the superposed HCF cycles has been assessed. It was observed that the HCF frequency has a limited impact on the TMF fatigue life. On the other side, the HCF-strain amplitude has a highly non-linear influence on the TMF fatigue life. A simple estimate for the fatigue life reduction due to the superposed HCF cycles has been derived from fracture mechanics considerations. It is assumed that the number of propagation cycles up to failure can be neglected after a threshold for the HCF loading has been reached. The model contains only two adjustable parameters and can be combined with any TMF life prediction model. The model predictions are compared with the test results for a large range of TMF+HCF loading conditions. T2 - 21st European Conference on Fracture, ECF21 CY - Catania, Italy DA - 20.06.2016 KW - Thermomechanical Fatigue (TMF); High Cycle Fatigue (HCF); Cast iron; Fatigue assessment PY - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-369550 VL - 2 SP - 2190 EP - 2197 PB - Elsevier CY - Radarweg 29, 1043 NX Amsterdam, The Netherlands, AN - OPUS4-36955 LA - eng 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 - 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 - Multi-Axial Thermo-Mechanical Fatigue Of A Near-Gamma TiAl-Alloy N2 - A material family to replace the current superalloys in aeronautical gas turbine engines is considered to be that of gamma Titanium Aluminide (γ-TiAl) alloys. Structural components in aeronautical gas turbine engines typically experience large variations in temperatures and multiaxial states of stress under non-isothermal conditions. The uniaxial, torsional and bi-axial thermomechanical fatigue (TMF) behaviour of this γ-TiAl alloy have been examined at 400 – 800°C with strain amplitudes from 0.15% to 0.7%. The tests were conducted at both in-phase (IP) and out-ofphase (OP). The effects of TMF on the microstructure were also investigated. For the same equivalent mechanical strain amplitude uniaxial IP tests showed significantly longer lifetimes than pure torsional TMF tests. The non-proportional multiaxial OP test showed the lowest lifetimes at the same equivalent mechanical strain amplitude compared to the other types of tests. KW - Gamma-Titanium Aluminide KW - Thermo-mechanical Fatigue KW - Axial-torsional Loading PY - 2005 U6 - https://doi.org/10.4028/3-908454-01-8.283 SN - 1022-6680 SN - 1662-8985 VL - 59 SP - 283 EP - 287 PB - Trans Tech Publ. CY - Zurich AN - OPUS4-18720 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Aegerter, J. A1 - Frenz, H. ED - Pohl, M. T1 - DIN EN ISO 6892-1:2009 Der Zugversuch: Erste Erfahrungen aus der praktischen Umsetzung der neuen Norm T2 - Tagung Werkstoffprüfung 2010 CY - Neu-Ulm, Deutschland DA - 2010-12-02 KW - Zugversuch KW - Dehngeschwindigkeit KW - Steifigkeit PY - 2010 SN - 978-3-514-00778-9 SP - 51 EP - 62 PB - Verl. Stahleisen GmbH CY - Düsseldorf AN - OPUS4-22950 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schicker, Johannes A1 - Sievert, Rainer A1 - Fedelich, Bernard A1 - Noack, Hans-Dieter A1 - Matzak, Kathrin A1 - Kazak, Fedor A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Klingelhöffer, Hellmuth A1 - Skrotzki, Birgit T1 - Entwicklung von Rechenmodellen zur Lebensdauervorhersage von Werkstoffen für Abgasturbolader-Heißteile unter thermo-mechanischer Ermüdungsbeanspruchung und Übertragung für Anwendung auf Bauteile PY - 2008 IS - R 542 SP - 5 EP - 29 CY - Frankfurt am Main AN - OPUS4-18954 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Aegerter, J. A1 - Uhlemann, Patrick T1 - Bestimmung des Elastizitätsmoduls im einachsigen Zugversuch T2 - 27. Vortrags- und Diskussionstagung Werkstoffprüfung 2009, Fortschritte der Kennwertermittlung für Forschung und Praxis CY - Bad Neuenahr, Germany DA - 2009-12-03 PY - 2009 AN - OPUS4-20147 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 T2 - Tagung Werkstoffprüfung 2014 - Fortschritte in der Werkstoffprüfung für Forschung und Praxis - Werkstoffeinsatz, Qualitätssicherung und Schadensanalyse CY - Berlin, Germany DA - 2014-12-04 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 - 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 - TY - CONF A1 - Henkel, S. A1 - Weidner, A. A1 - Biermann, H. A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Rehmer, Birgit A1 - Sonntag, Nadja T1 - LCF behavior and microstructure of alpha-brass CuZn30 under uniaxial, planar-biaxial and tension-torsion loading conditions N2 - The low-cycle fatigue behavior of cc-brass CuZn30 was irtvestigated in uniaxial (tension-compression and torional) and biaxial tests under total strain control at room temperature. Planar-biaxial fatigue tests were carried out on a servohydraulic tension-compression testing machine with and without phase shift using a cruciform specimen geometry with fixed principal stress axes. In phase and out of phase tensiontorsion tests were performed using tube shape specimens on a servohydraulic tensiontorsion testing machine. Microstructural investigations were performed by transmission electron microscopy as well as by scanning electron microscope. For all proportional load cases the equivalent strain amplitude based on a maximum shear strain energy criterion results in a similar hardening behavior and in fatigue life times within a scatter band of three. Out of phase loading results in additional cyclic hardening and reduced life time. Planar glide structures were observed in all tested cases as well as areas of pronounced strain localization in the torsional load cases. No evidence of transition to wavy glide behavior was observed. T2 - ICMFF10 - 10. International conference Multiaxial fatigue and fracture CY - Kyoto, Japan DA - 03.06.2013 KW - Fatigue biaxial PY - 2013 SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-32877 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 U6 - 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 - Matzak, Kathrin A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Rehmer, Birgit A1 - Peter, Frauke A1 - Fedelich, Bernard A1 - Falkenberg, Rainer A1 - Haftaoglu, Cetin A1 - Kindrachuk, Vitaliy T1 - Erweiterung bestehender Werkstoff- und Rechenmodelle zur Lebensdauervorhersage für Abgasturbolader-Heißteile unter thermomechanischer Ermüdungsbeanspruchung 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, d. h. auf eine austenitische Gusseisenlegierung mit Kugelgraphit. Dafür wurde die Legierung EN-GJSA-XNiSiCr35-5-2 (Ni-Resist D-5S) ausgewählt. Zunächst wurde für diesen Werkstoff 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. Unter TMF-Belastung zeigte der untersuchte Werkstoff ein stark abweichendes Verhalten von den im vorangegangenen Vorhaben untersuchten ferritischen SiMo-Legierungen: Der Werkstoff Ni-Resist zeigte insgesamt eine vergleichbare Festigkeit unter OP- und IP-Bedingungen, während die ferritischen Legierungen unter IP-Beanspruchung eine deutlich höhere Festigkeit aufweisen. Mit zunehmenden Temperaturen und Haltezeiten unter Zugspannungen wurden dagegen beim Werkstoff Ni-Resist Hinweise auf Kriechschädigung gefunden, die schädigungsrelevant sind. Auch dies ist ein deutlicher Unterschied zu den SiMo-Legierungen. Das Spannungs-Verformungs-Verhalten in den LCF- und TMF-Versuchen wird durch das Modell auch für den neuen Werkstoff überwiegend gut beschrieben. Das Gleiche gilt für die Lebensdauervorhersage, die mit Ausnahme der Prüftemperatur 900 °C innerhalb eines Fak-tors zwei liegt. Eine Verifikation des Modells erfolgte mit Hilfe eines Bauteilversuchs an einem Abgassammler, der abwechselnd mit heißem und kaltem Gas durchströmt wurde. Ziel der Bauteilsimulation war insbesondere die Vorhersage der Rissbildungsorte. Eine Vorhersage der exakten Lebensdauer wurde nicht erwartet, da das Bauteil mit einer Gusshaut behaftet war, während die für die Kalibrierung des Lebensdauermodells verwendeten Versuche an bearbeiteten, glatten Proben ohne Gusshaut durchgeführt wurden. Die überwiegende Anzahl der experimentell ermittelten Rissorte wurden vorhergesagt. Schließlich war ein wesentliches Ziel des Vorhabens, den Einfluss von HCF-Schwingungen auf die TMF-Lebensdauer vertieft experimentell zu untersuchen und das bereits bestehende Lebensdauermodell auf HCF-Überlagerung zu erweitern. Dazu wurde zunächst die Daten-basis aus dem Vorgängervorhaben am Bespiel von SiMo 4.05 deutlich ausgebaut, um die verschiedenen Einflussparameter zu erfassen. Es wurde ein Ansatz entwickelt, in dem die Lebensdauerminderung durch die überlagerten HCF-Schwingungen abgebildet wird. Dabei wird davon ausgegangen, dass ab einer bestimmten Risstiefe die Überlagerung der HCF-Schwingungen die Rissausbreitung stark beschleunigt. Der Zeitpunkt, wann diese Beschleunigung eintritt, wird als maßgeblich für die Lebensdauerminderung angesehen. Mit diesem Ansatz lassen sich die Lebensdauern für beide Werkstoffe in guter Übereinstimmung mit dem Experiment vorhersagen. T2 - Informationstagung Turbomaschinen, Frühjahr 2016 CY - Bad Neuenahr, Germany DA - 13.04.2016 KW - Ermüdung KW - LCF KW - Modellierung KW - Schädigung KW - Simulation KW - TMF PY - 2016 VL - Heft R575 SP - 1 EP - 35 AN - OPUS4-35823 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 - Fedelich, Bernard A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Rehmer, Birgit A1 - Skrotzki, Birgit T1 - Experimental and analytical investigation of the TMF-HCF lifetime behavior of two cast iron alloys N2 - The combined loading Thermomechanical Fatigue (TMF) with High Cycle Fatigue (HCF) has been experimentally investigated for two cast iron alloys. Both alloys contain globular graphite nodules but the first one has a ferritic structure while the second one has an austenitic crystal structure. In particular, the influences of the HCF frequency, of the HCF loading amplitude and of the location of the superposed HCF cycles have been investigated. It was observed that the HCF frequency has a limited impact on the fatigue life. On the other side, the HCF-strain amplitude has a highly non-linear influence on the fatigue life. The experimental results can be understood in terms of a fracture mechanics based damage mechanism: Cracks quickly initiate due to the TMF loading and the growth of the cracks up to a few mm controls the fatigue life. If HCF-loading cycles are superposed, cyclic crack propagation dramatically accelerates after a threshold has been reached. This threshold is regarded as controlling the fatigue life reduction. The previous ideas have been expressed in a model that can be very simply applied to estimate the fatigue life reduction ratio due to the superposed HCF cycles. It only contains two adjustable parameters and can be combined with any TMF life assessment model. T2 - 3rd International Workshop on Thermo-Mechanical Fatigue (TMF-Workshop 2016) CY - Berlin, Germany DA - 27.04.2016 KW - Thermomechanical Fatigue (TMF) KW - High Cycle Fatigue (HCF) KW - Cast iron KW - Fatigue assessment PY - 2017 U6 - https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2016.11.013 SN - 0142-1123 SN - 1879-3452 VL - 99 IS - 2 (Special issue: Recent developments in thermo-mechanical fatigue) SP - 266 EP - 278 PB - Elsevier CY - Oxford AN - OPUS4-39810 LA - eng 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 U6 - 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 - 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 -