TY - GEN A1 - Thomas, Hans-Martin A1 - Dey, Anika A1 - Pohl, Rainer A1 - Heyder, R. A1 - Krull, R. A1 - Dilz, K. T1 - Früherkennung von Rollkontakt-Ermüdung (RCF) in Eisenbahnschienen N2 - Infolge der Betriebsbeanspruchung unterliegen Eisenbahnschienen an ihrer Fahrkante sog. Rollkontakt-Ermüdung. Diese entsteht bevorzugt in Bögen durch eine Kaltverformung des Schienenstahls und zeigt sich anfänglich in einer erhöhten Verfestigung des kontaktbeanspruchten Oberflächenbereichs. Im weiteren Verlauf entstehen zahlreiche, flach in das Schieneninnere verlaufende Risse –sog. Head Checks. Diese Risse neigen ab einem gewissen Stadium dazu, in das Innere der Schiene abzukippen, was im Endstadium zu einem Schienenbruch führen kann. Seit einigen Jahren wird in Deutschland bei der DB AG das Wirbelstromverfahren erfolgreich zur zerstörungsfreien Prüfung der Schädigungstiefe von Head Checks eingesetzt. Hiermit wurde u. A. angestrebt, zuverlässige Planungsgrößen für den Einsatz von Instandhaltungsmaßnahmen zu erhalten, durch deren gezielten Einsatz ein weiteres Risswachstum wirkungsvoll unterbunden werden kann. Bereits bei einem der ersten systematischen Einsätze der Wirbelstromprüfung an einer Bogenstrecke mit hohem Betriebsaufkommen wurde auffällig, dass die Ermüdungsrisse nicht gleichmäßig entlang des Bogens verteilt auftraten, sondern sich auf kurze Distanzen Anhäufungen von Rissbefall mit intakten, unbefallenen Abschnitten abwechselten. Solch wellenförmiges Auftreten von Head Checks wurde auch in den nachfolgenden Prüfergebnissen der Wirbelstromprüfung vielerorts beobachtet. Aus der Literatur war bekannt, dass sich die Ermüdungsrisse bevorzugt in verfestigten Materialzonen bilden. Mit Hilfe von Härtemessungen konnte an verlegten und befahrenen Schienen gezeigt werden, dass die unbefallenen Zonen etwa die Grundhärte des Schienenwerkstoffes aufwiesen, während die mit Ermüdungsrissen befallenen Zonen um ca. 10 – 25% erhöhte Härtewerte aufwiesen. Die Wirbelstromprüfung reagiert sehr empfindlich auf Veränderungen der Materialeigenschaften. Somit lassen sich Verfestigungen der o. g. Art leicht auch ohne jedes Vorhandensein von Ermüdungsrissen bereits nachweisen. Im Zuge einer längerfristigen Beobachtung einer neu gebauten Strecke konnte herausgefunden werden, dass sich nach einer gewissen Betriebszeit wellenförmig verteilte Zonen mit Prüfsignalen, die auf Verfestigungen schließen lassen auftraten. Im weiteren zeitlichen Ablauf bildeten sich Ermüdungsrisse tatsächlich in den vorher bestimmten Stellen mit Verfestigung, während die Zonen ohne diese Prüfsignale weitgehend rissfrei blieben. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Wirbelstromprüfung das Potential besitzt, mögliche Orte der Entstehung von Ermüdungsrissen in einem extrem frühzeitigen Stadium nachzuweisen. T2 - DACH-Jahrestagung 2008 - Zerstörungsfreie Materialprüfung, ZfP in Forschung, Entwicklung und Anwendung CY - St. Gallen, Schweiz DA - 2008-04-28 KW - Wirbelstromprüfung KW - Rollkontaktermüdung KW - Head Checks KW - Eisenbahnschiene KW - Kaltverfestigung PY - 2008 SN - 978-3-940283-09-2 IS - DGZfP-BB-113 (Mi.3.A.1.) SP - 501 EP - 510 AN - OPUS4-17982 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Pohl, K. A1 - Özcan Sandikcioglu, Özlem A1 - Voigt, M. A1 - Grundmeier, G. T1 - Adhesion and corrosive delamination of epoxy films on chemically etched ZnMgAl-alloy coatings N2 - The effect of alkaline and acidic pretreatment steps on the surface chemical composition and adhesion properties of ZnMgAl-alloy coated steel was investigated by means of spectroscopic methods, scanning Kelvin probe (SKP) and peel test measurements.The spectroscopic results indicate that the surface film composition can be adjusted by the wet-chemical treatment. To study the corresponding surface adhesive properties, the samples were coated with an epoxy amine adhesive. Peel tests under humid conditions indicated an increased interaction between the acidic pre-treated surface and the adhesive. The results of the SKP analysis show that the acidic cleaned substrates have the highest resistance to delamination, which can be explained by the shift of the interfacial electrode potential. KW - Corrosion KW - ZnMgAl-alloy coatings KW - XPS KW - Scanning Kelvin probe PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1002/maco.201608968 SN - 0947-5117 SN - 1521-4176 VL - 67 IS - 10 SP - 1020 EP - 1026 AN - OPUS4-38196 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Seidel, R. A1 - Kraffert, K. A1 - Kabelitz, Anke A1 - Pohl, M.N. A1 - Kraehnert, R. A1 - Emmerling, Franziska A1 - Winter, B. T1 - Detection of the electronic structure of iron-(III)-oxo oligomers forming in aqueous solutions N2 - The nature of the small iron-oxo oligomers in iron-(III) aqueous solutions has a determining effect on the chemical processes that govern the formation of nanoparticles in aqueous phase. Here we report on a liquid-Jet photoelectron-spectroscopy experiment for the investigation of the electronic structure of the occurring iron-oxo oligomers in FeCl3 aqueous solutions. The only iron species in the as-prepared 0.75 M solution are Fe3+ monomers. Addition of NaOH initiates Fe3+ hydrolysis which is followed by the formation of iron-oxo oligomers. At small enough NaOH concentrations, corresponding to approximately [OH]/[Fe] = 0.2–0.25 ratio, the iron oligomers can be stabilized for several hours without engaging in further aggregation. Here, we apply a combination of non-resonant as well as iron 2p and Oxygen 1s resonant photoelectron spectroscopy from a liquid microjet to detect the electronic structure of the occurring species. Specifically, the oxygen 1s partial electron yield X-ray absorption (PEY-XA) spectra are found to exhibit a peak well below the onset of liquid water and OH (aq) absorption. The iron 2p absorption gives rise to signal centered between the main absorption bands typical for aqueous Fe3+. Absorption bands in both PEY-XA spectra are found to correlate with an enhanced photoelectron Peak near 20 eV binding energy, which demonstrates the sensitivity of resonant photoelectron (RPE) spectroscopy to mixing between iron and ligand orbitals. These various signals from the iron-oxo oligomers exhibit Maximum intensity at [OH]/[Fe] = 0.25 ratio. For the same ratio, we observe changes in the pH as well as in complementary Raman spectra, which can be assigned to the Transition from monomeric to oligomeric species. At approximately [OH]/[Fe] = 0.3 we begin to observe particles larger than 1 nm in radius, detected by small-angle X-ray scattering. KW - Iron-oxo oligomers KW - XPS KW - Electronic structure PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-433468 DO - https://doi.org/10.1039/c7cp06945f SN - 1463-9076 SN - 1463-9084 VL - 19 IS - 48 SP - 32226 EP - 32234 AN - OPUS4-43346 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Vahlsing, Thorsten A1 - Raum, Hanne A1 - Casperson, Ralf A1 - Pohl, Rainer A1 - Heckel, Thomas A1 - Beilken, D. A1 - Dilz, K. A1 - Rühe, S. T1 - FE-simulation of eddy current signals produced from basic model cracks for running surface rail defects N2 - Non-destructive testing for surface crack detection and head check depth quantification at the gauge corner of railway tracks can be achieved using eddy current methods. With the extension of the tested zone to the running surface, rail defect signal types other than head checks can be measured. Due to their mostly irregular shape, a quantitation based on a calibration against regular test cracks of varying depth may not be linear. Estimates of the expected influence of more complex crack patterns may be obtained by a finite element simulation of sufficiently simple limiting cases, like two displaced or intersecting cracks or a simply branched or flexed crack. As a first step, a 3D finite element model of the HC10 eddy current probe distributed by Prüftechnik Linke und Rühe (PLR), Germany was built and verified against measured results from an (easily fabricated) reference block with isolated long cracks. T2 - 15th Railway Engineering Conference CY - Edinburgh, UK DA - 03.07.2019 KW - Finite element analysis KW - Eddy current testing KW - Rail inspection PY - 2019 SP - 1 EP - 11 AN - OPUS4-48529 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Dilz, K. A1 - Pohl, J. A1 - Rühe, S. A1 - Thomas, Hans-Martin A1 - Casperson, Ralf T1 - Online-Schweißnahterkennung von Schienenprüfzügen mittels Wirbelstromverfahren N2 - Zur Detektion von Schweißnähten an verlegten Schienen gehört deren Identifikation und Lokalisation. Die Aufgabe, Schweißnähte derart zu detektieren, stellt sich bei der Prüfung eines Gleisnetzes auf Schädigungen, aber auch unabhängig davon. T2 - Jahrestagung Zerstörungsfreie Materialprüfung 2003 CY - Mainz, Deutschland DA - 26.05.2003 PY - 2003 UR - http://www.ndt.net/article/dgzfp03/papers/v07/v07.htm SN - 3-931381-47-1 N1 - Serientitel: Berichtsband / Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e. V. – Series title: Berichtsband / Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e. V. IS - 83-CD SP - 1 EP - 4 PB - DGZfP CY - Berlin AN - OPUS4-3491 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -