TY - JOUR A1 - Kupsch, Andreas A1 - Trappe, Volker A1 - Müller, Bernd R. A1 - Bruno, Giovanni T1 - Evolution of CFRP stress cracks observed by in situ X-ray refractive imaging N2 - Modern air-liners and wind turbine rotor blades are made up primarily of fiber reinforced plastics. Failure of these materials heavily impairs the serviceability and the operational safety. Consequently, knowledge of the failure behavior under static and cyclic loads is of great interest to estimate the operational strength and to compare the performance of different materials. Ideally, the damage evolution under operational load is determined with in situ non-destructive testing techniques. Here, we report in-situ synchrotron X-ray imaging of tensile stress induced cracks in carbon fiber reinforced plastics due to inter-fiber failure. An inhouse designed compact tensile testing machine with a load range up to 15 kN was integrated into the beamline. Since conventional radiographs do not reveal sufficient contrast to distinguish cracks due to inter-fiber failure and micro cracking from fiber bundles, the Diffraction Enhanced Imaging (DEI) technique is applied in order to separate primary and scattered (refracted) radiation by means of an analyzer crystal. This technique allows fast measurements over large fields-of-view and is ideal for in-situ investigations. Imaging and the tensile test are run at the highest possible frame rate (0.7 s-1 ) and the lowest possible strain rate (5.5∙10-4 s -1 ). For 0°/90° non-crimp fabrics, the first inter-fiber cracks occur at 380 MPa (strain 0.8 %). Prior to failure at about 760 MPa (strain 2.0 %), we observe the evolution of nearly equidistant (1 mm distance) cracks running across the entire sample in the fully damaged state. KW - X-ray refraction KW - Diffraction Enhanced Imaging KW - Carbon Fiber Reinforced Plastics KW - In situ tensile test KW - Crack evolution PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-515060 DO - https://doi.org/10.1088/1757-899X/942/1/012035 SN - 1757-8981 SN - 1757-899X VL - 942 SP - 012035-1 EP - 012035-9 PB - IOP publishing CY - Bristol, UK AN - OPUS4-51506 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fedelich, Bernard A1 - Feldmann, Titus A1 - Haftaoglu, Cetin A1 - Nolze, Gert A1 - Schriever, Sina A1 - Epishin, A. A1 - Camin, B. A1 - Lopez-Galilea, I. A1 - Ruttert, B. A1 - Theisen, W. T1 - Untersuchung des Kriechverhaltens einer Nickelbasis-Superlegierung bei ultrahohen homologen Temperaturen und Anwendung auf das heiß-isostatische Pressen (HIP) N2 - Mit Hilfe des HIP-Verfahrens („Hot Isostatic Pressing“) werden Poren in der einkristallinen Nickel-Basis Superlegierung CMSX-4 kontinuierlich geschrumpft und dadurch die nach der Erstarrung und der Wärmebehandlung vorhandene Porosität stark reduziert. In diesem Beitrag werden experimentelle und numerische Untersuchungen zu den Mechanismen der Porenschrumpfung zusammengefasst. Es zeigt sich, dass das Verformungsverhalten während Kriechversuchen bei der HIP-Temperatur durch Versetzungsgleitung auf oktaedrischen Ebenen dominiert wird. Dagegen zeigen Messungen der Porositätsabnahme und Simulationen des Porenschließens, dass die Kinetik der Porenschrumpfung durch das Phänomen der Leerstellendiffusion zwischen Poren und Kleinwinkelkorngrenzen („Low Angle Boundary“, LAB) bestimmt wird. Im Gegensatz führt die klassische Kristallviskoplastizität zu einer systematischen Überschätzung dieser Kinetik. Der scheinbare Widerspruch lässt sich auflösen, wenn man bedenkt, dass auf der Skala der Poren Versetzungsquellen nicht gleichmäßig verteilt sind, wie in der konventionellen Kristallplastizität implizit angenommen wird. Stattdessen wird in einem weiterführenden Modell davon ausgegangen, das Kleinwinkelkorngrenzen (LABs) als Versetzungsquellen fungieren, während die Scherspannungen sehr stark in der Nähe der Poren lokalisiert sind, was die Emission von Versetzungen deutlich reduziert. T2 - Langzeitverhalten warmfester Stähle und Hochtemperaturwerkstoffe CY - Online meeting DA - 27.11.2020 KW - HIP KW - Superlegierung KW - Kriechen PY - 2020 AN - OPUS4-51795 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fedelich, Bernard A1 - Feldmann, Titus A1 - Haftaoglu, Cetin A1 - Nolze, Gert A1 - Schriever, Sina A1 - Epishin, A. A1 - Camin, B. A1 - Lopez-Galilea, I. A1 - Ruttert, B. A1 - Theisen, W. T1 - Untersuchung des Kriechverhaltens einer Nickelbasis-Superlegierung bei ultrahohen homologen Temperaturen und Anwendung auf das heiß-isostatische Pressen (HIP) N2 - Mit Hilfe des HIP-Verfahrens („Hot Isostatic Pressing“) werden Poren in der einkristallinen Nickel-Basis Superlegierung CMSX-4 kontinuierlich geschrumpft und dadurch die nach der Erstarrung und der Wärmebehandlung vorhandene Porosität stark reduziert. In diesem Beitrag werden experimentelle und numerische Untersuchungen zu den Mechanismen der Porenschrumpfung zusammengefasst. Es zeigt sich, dass das Verformungsverhalten während Kriechversuchen bei der HIP-Temperatur durch Versetzungsgleitung auf oktaedrischen Ebenen dominiert wird. Dagegen zeigen Messungen der Porositätsabnahme und Simulationen des Porenschließens, dass die Kinetik der Porenschrumpfung durch das Phänomen der Leerstellendiffusion zwischen Poren und Kleinwinkelkorngrenzen („Low Angle Boundary“, LAB) bestimmt wird. Im Gegensatz führt die klassische Kristallviskoplastizität zu einer systematischen Überschätzung dieser Kinetik. Der scheinbare Widerspruch lässt sich auflösen, wenn man bedenkt, dass auf der Skala der Poren Versetzungsquellen nicht gleichmäßig verteilt sind, wie in der konventionellen Kristallplastizität implizit angenommen wird. Stattdessen wird in einem weiterführenden Modell davon ausgegangen, das Kleinwinkelkorngrenzen (LABs) als Versetzungsquellen fungieren, während die Scherspannungen sehr stark in der Nähe der Poren lokalisiert sind, was die Emission von Versetzungen deutlich reduziert. T2 - Langzeitverhalten warmfester Stähle und Hochtemperaturwerkstoffe CY - Online meeting DA - 27.11.2020 KW - HIP KW - Superlegierung KW - Kriechen PY - 2020 SN - 978-3-946885-95-5 VL - 2020 SP - 28 EP - 39 PB - Forschungsvereinigung Warmfeste Stähle und Hochtemperaturwerkstoffe AN - OPUS4-51796 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kupsch, Andreas A1 - Trappe, Volker A1 - Müller, Bernd R. A1 - Bruno, Giovanni T1 - Evolution of CFRP stress cracks observed by in situ X-ray refractive imaging N2 - Modern air-liners and wind turbine rotor blades are made up primarily of fiber reinforced plastics. Failure of these materials heavily impairs the serviceability and the operational safety. Consequently, knowledge of the failure behavior under static and cyclic loads is of great interest to estimate the operational strength and to compare the performance of different materials. Ideally, the damage evolution under operational load is determined with in-situ non-destructive testing techniques. Here, we report in-situ synchrotron X-ray imaging of tensile stress induced cracks in carbon fiber reinforced plastics due to inter-fiber failure. An inhouse designed compact tensile testing machine with a load range up to 15 kN was integrated into the beamline. Since conventional radiographs do not reveal sufficient contrast to distinguish cracks due to inter-fiber failure and micro cracking from fiber bundles, the Diffraction Enhanced Imaging (DEI) technique is applied in order to separate primary and scattered (refracted) radiation by means of an analyzer crystal. This technique allows fast measurements over large fields-of-view and is ideal for in-situ investigations. T2 - 12th BESSY@HZB User Meeting 2020 CY - Online meeting DA - 10.12.2020 KW - Carbon Fiber Reinforced Plastics KW - Crack evolution KW - Diffraction Enhanced Imaging KW - In situ tensile test KW - X-ray refraction PY - 2020 AN - OPUS4-51802 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mrkwitschka, Paul A1 - Abram, Sarah-Luise A1 - Kuchenbecker, Petra A1 - Würth, Christian A1 - Rühle, Bastian A1 - Resch-Genger, Ute A1 - Hodoroaba, Vasile-Dan T1 - Fine iron oxide nanoparticles as a candidate reference material for reliable measurement of particle size N2 - Background, Motivation and Objective Nanomaterials are at the core of some of the 21st century’s most promising technologies. In order to utilize and rationally design materials at the nanoscale the reliable characterization of their physico-chemical properties is highly important. Furthermore, the European Commission has taken measures via the REACH Regulations to control the classification of nanomaterials. REACH Annexes which entered into force in January 2020 require manufacturers to register nanomaterials that are traded in larger quantities (at least 1 ton). Every powder or dispersion where 50% (number distribution) of the constituent particles have sizes ≤ 100 nm in at least one dimension are defined as a nanomaterial. This creates a need for both industrial manufacturers and research and analytical service facilities to reliably characterize potential nanomaterials. Currently, BAM is working on developing reference nanoparticles, which shall expand the scarce list of worldwide available nano reference materials certified for particle size distribution, but also targeting other key parameters such as shape, structure (including porosity) and functional properties. Thus, candidate materials are considered to complement the already available spherical and monodisperse silica, Au and polystyrene reference nanoparticles, e.g. iron oxide and titanium oxide, with an average atomic number between those of silica and gold. Particularly for the imaging by electron microscopies, new nanoparticles of well-defined size in the range of 10 nm are decisive for the accurate particle segmentation by setting precise thresholds. Statement of Contribution/Methods Synthesis: Highly monodisperse iron oxide nanoparticles can be synthesized in large quantities by thermal decomposition of iron oleate or iron acetylacetonate precursors in high boiling solvents such as octadecene or dioctyl ether in the presence of oleic acid and oleylamine as capping agents. Scanning Electron Microscope: An SEM of type Supra 40 from Zeiss has been used including the dedicated measurement mode transmission in SEM (STEM-in-SEM) with a superior material contrast for the nanoparticle analysis. The software package ImageJ has been used for the analysis of the STEM-in-SEM images and to determine the particle size distribution. Dynamic Light scattering (DLS): Particles in suspension were measured in comparison by means of Zetasizer Nano (Malvern Panalytical; cumulants analysis) and NanoFlex (Microtrac; frequency power spectrum). Results/Discussion In this study iron oxide nanoparticles synthesized at BAM and pre-characterized by DLS, SEM (including the transmission mode STEM-in-SEM) are presented. The particles are spherical and highly monodisperse with sizes slightly larger than 10 nm. T2 - Nanosafe 2020 CY - Online meeting DA - 16.11.2020 KW - Reference nanomaterials KW - Imaging techniques KW - Size and size distribution KW - Reliable characterization KW - Iron oxide nanoparticles PY - 2020 AN - OPUS4-51767 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Honrao, S. J. A1 - Rizzardi, Q. A1 - Maaß, Robert A1 - Trinkle, D. R. A1 - Hennig, R. G. T1 - Split-vacancy defect complexes of oxygen in hcp and fcc cobalt N2 - One of the most ubiquitous and important defects in solids is oxygen. Knowledge about the solubility and diffusivity of oxygen in materials is crucial to understand a number of important technological processes, such as oxidation, corrosion, and heterogeneous catalysis. Density-functional theory calculations of the thermodynamics and kinetics of oxygen in cobalt show that oxygen diffusing into the two close-packed phases, namely α (hcp) and β (fcc), strongly interacts with vacancies.We observe the formation of oxygen split-vacancy centers (V-Oi-V) in both phases, and we show that this defect complex exhibits a similar migration energy barrier to the vacancy and oxygen interstitials. In contrast to the vacancy and oxygen interstitials, the oxygen split-vacancy centers exhibit an anisotropic strain field that couples to applied stress, making it possible to observe them through an internal friction experiment on quenched cobalt. KW - Split-vacancy defect complexes PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1103/PhysRevMaterials.4.103608 VL - 4 IS - 10 SP - 103608-1 EP - 103608-9 PB - American Physical Society AN - OPUS4-51582 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Scherb, T. A1 - Fantin, Andrea A1 - Checcia, S. A1 - Stephan-Scherb, Christiane A1 - Escolástico, S. A1 - Franz, A. A1 - Seeger, J. A1 - Meulenberg, W. A. A1 - d'Acapito, F. A1 - Serra, J. M. T1 - Unravelling the crystal structure of Nd5.8WO12-d and Nd5.7W0.75Mo0.25O12-d mixed ionic electronic conductors N2 - Mixed ionic electronic conducting ceramics Nd6-yWO12-d (d is the Oxygen deficiency) provide excellent stability in harsh environments containing strongly reactive gases such as CO2, CO, H2, H2O or H2S. Due to this chemical stability, they are promising and cost-efficient candidate materials for gas separation, catalytic membrane reactors and protonic ceramic fuel cell technologies. As in La6-yWO12-d, the ionic/electronic transport mechanism in Nd6-yWO12-d is expected to be largely controlled by the crystal structure, the conclusive determination of which is still lacking. This work presents a crystallographic study of Nd5.8WO12-d and molybdenum-substituted Nd5.7W0.75Mo0.25O12-d prepared by the citrate complexation route. High-resolution synchrotron and neutron powder diffraction data were used in combined Rietveld refinements to unravel the crystal structure of Nd5.8WO12-d and Nd5.7W0.75Mo0.25O12-d. Both investigated samples crystallize in a defect fluorite crystal structure with space group Fm3m and doubled unit-cell parameter due to cation ordering. Mo replacesWat bothWyckoff sites 4a and 48h and is evenly distributed, in contrast with La6-yWO12-d. X-ray absorption spectroscopy as a function of partial pressure pO2 in the near-edge regions excludes oxidation state changes of Nd (Nd3+) and W(W6+) in reducing conditions: the enhanced hydrogen permeation, i.e. ambipolar conduction, observed in Mo-substituted Nd6-yWO12-d is therefore explained by the higher Mo reducibility and the creation of additional – disordered – oxygen vacancies. KW - Powder diffraction KW - Mixed conductors KW - X-ray absorption spectroscopy PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-514607 DO - https://doi.org/10.1107/S1600576720012698 VL - 53 SP - 1471 EP - 1483 AN - OPUS4-51460 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Welter, T. A1 - Müller, Ralf A1 - Deubener, J. A1 - Marzok, Ulrich A1 - Reinsch, Stefan T1 - Hydrogen Permeation Through Glass N2 - Physical storage of gaseous hydrogen under high-pressure in glassy micro-containers such as spheres and capillaries is a promising concept for enhancing safety and the volumetric capacity of mobile hydrogen storage systems. As very low permeation through the container wall is required for storage of compressed hydrogen, development of glasses of minimal hydrogen permeability is needed. For this purpose, one has to understand better the dependence of hydrogen permeability on glass structure. The paper points out that minimizing the accessible free volume is as one strategy to minimize hydrogen permeability. Based on previously measured and comprehensive literature data, it is shown that permeation is independently controlled by ionic porosity and network modifier content. Thus, ionic porosity in modified and fully polymerized networks can be decreased equally to the lowest hydrogen permeability among the glasses under study. Applying this concept, a drop of up to 30,000 with respect to the permeation of hydrogen molecules through silica glass is attainable. KW - Ionic porosity KW - hydrogen storage KW - Glass KW - Permeability KW - Solubility KW - Diffusivity PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-513927 DO - https://doi.org/10.3389/fmats.2019.00342 VL - 6 SP - Article 342 AN - OPUS4-51392 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Ralf A1 - Waurischk, Tina A1 - Behrens, H. A1 - Deubener, J. T1 - Crack growth in borate and silicate glasses: Stress-corrosion susceptibility and hydrolytic resistance N2 - A double cantilever beam technique in air equipped with ultrasound modulation was used to measure the crack velocity v in borate and silicate glasses. In all glasses v and the stress intensity KI followed the empirical correlation v ~ KIn. Indicated by its smallest KI at v = 1 μm s − 1, KI* = 0.27 MPa m0.5, the silicoborate glass containing 70 mol% B2O3 was found most susceptible to stress-corrosion enhanced crack growth. Contrarily, the sodium calcium magnesium silicate glass appeared least susceptible with KI* = 0.57 MPa m0.5. No clear correlation is evident between KI*, reflecting the stress-corrosion susceptibility, and the hydrolytic resistance for all glasses under study, but values of n obtained from the present study and taken from previous literature for 35 glasses tend to decrease with increasing network modifier ion fraction. Energy dissipation during stress-corrosion enhanced crack propagation is assumed to cause this trend. KW - DCB KW - Alkali and alkaline earth silicate and borate glass KW - Crack growth in air KW - Stress-corrosion KW - Stress intensity PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2020.120414 VL - 551 SP - 120414 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-51393 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kuchenbecker, Petra T1 - Praktische Erfahrungen zur Granulometrie von Pulvern im Submikron- und Nanobereich N2 - Der Vortrag beleuchtet insbesondere die Herausforderungen die sich bei der Dispergierung der Nanopulver aufgrund der hohen Adhäsivkräfte ergeben. Die Bewertung der Probenpräparation ist nur indirekt zugänglich, aber essentiell für die Zuverlässigkeit der Messergebnisse. Anhand von Beispielen werden Lösungsvorschläge aufgezeigt. Der Vortrag schließt mit einem Vorschlag zur Strategie der Herangehensweise bei der Partikelgrößenbestimmung von Nanopulvern. T2 - Sitzung des Fachausschusses "Material- und Prozessdiagnostik" der Deutschen Keramischen Gesellschaft: Zuverlässige granulometrische Charakterisierung von Mikro- und Nanopulvern – Voraussetzung für optimierte Keramikwerkstoffe in der Energietechnik CY - Online meeting DA - 19.11.2020 KW - Nano-powder KW - particle size determination KW - dispersion KW - sample preparation PY - 2020 AN - OPUS4-51665 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ernst, A. A1 - Klein, S. A1 - Hall, T. A1 - Avila, Luis A1 - Bähre, D. T1 - Electrochemical dressing of hard tools for abrasive precision machining N2 - In this study an approach for dressing metallic bonded honing stones with hard cutting grains on the basis of electrolysis is investigated. By a combination of concepts from electrochemical machining (ECM) and electropolishing a test rig was designed and put into operation. In general, it can be stated that the Approach investigated in this paper has proved to be a suitable dressing method for honing stones. However, the dressing result is highly dependent on bond components, cutting grain size and concentration which lead to local differences in the material removal and irregular topographies. This could be overcome, for example, by setting the dressing parameters more precisely based on the best results presented in this paper. T2 - International Symposium on ElectroChemical Machining Technology CY - Saarbrücken, Germany DA - 14.11.2019 KW - Irregular topography KW - Honing KW - Electrochemical dressing KW - Honing Stone KW - Laser Scanning Microscopy KW - Electropolishing PY - 2019 SN - 978-3-00-064086-5 SP - 96 EP - 108 PB - Fertigungstechnik Saarbrücken CY - Saarbrücken AN - OPUS4-49490 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hmood, F. A1 - Schmidt, Franziska A1 - Görke, O. A1 - Günster, Jens T1 - Investigation of chemically modified ICIE16 bioactive glass, part II N2 - Chemically modified bioactive glasses based on ICIE16 were prepared with the melt-quenching method using water as a quenching medium. The sinterability of these bioactive glasses was investigated and is discussed in this article. The sintering experiments were conducted with different sintering temperatures, sintering times and heating rates. Those parameters are crucial for dense glass with an amorphous structure. The particle size (d50) of the starting glass powder was determined at 88 μm and kept constant. The pre-pressed glass pellets were cold-isostatically pressed at 300 MPa to a green density of around 63 %. Density development, phase identification, shrinkage behavior and the microstructure were investigated to determine the sinterability of the developed glasses. The glass powders were sintered at different temperatures inside the processing window while crystallization was monitored. The results have shown that the sinterability of the developed glasses strongly dependsonthe proposed chemical additions. The highest density reached was 96 %, which belongs to BP1 glass with sintering conditions of 20 K/min heating rate for 60 min at 750 °C. KW - Bioactive glass KW - Viscous sintering KW - Crystallization KW - Processing window KW - Grain boundary PY - 2019 DO - https://doi.org/10.4416/JCST2019-00031 VL - 11 IS - 1 SP - 1 EP - 9 PB - Göller Verlag AN - OPUS4-49913 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klingelhöffer, Hellmuth T1 - Temperaturschwankungen an Extensometern - ein vielfach vernachlässigtes Thema N2 - Extensometer sind seit Jahrzehnten im Einsatz und bilden die Basis für eine präzise Dehnungsmessung in werkstoffmechanischen Versuchen. Jedoch ist die Temperaturstabilität von Extensometern häufig noch nicht ausreichend beachtet worden, um Fehler verursacht durch Temperaturschwankungen zu minimieren. Dieses wird derzeit nicht nur in Deutschland, sondern auch international zunehmend diskutiert. Datenblätter von Extensometern sind teils unvollständig besonders hinsichtlich von Temperatureinflüssen. Extensometer für den Einsatz bei höheren Temperaturen sollen z.B. laut Normen für dehnungsgeregelte Ermüdungsversuche mit Luft oder Wasser aktiv gekühlt werden. Jedoch schreiben die Normen keine Temperatur-Toleranzen für Extensometer vor. Dehnungsfehler verursacht durch Temperaturschwankungen am Extensometer bleiben meist verborgen, da die Temperatur des Extensometers standardmäßig gar nicht gemessen wird. Die Ursache von Einflüssen zur Temperaturstabilität von Extensometern wird erläutert. Ein einfaches Rechenbeispiel zeigt die Empfindlichkeit von Extensometern gegenüber Temperaturschwankungen und die Auswirkungen auf den Dehnungsfehler. Lösungsmöglichkeiten zur Optimierung werden aufgezeigt. Der Anwender von Extensometern soll sensibilisiert werden, um der Temperaturstabilität von Extensometern sowohl hinsichtlich Herstellerspezifikationen als auch bei der Anwendung von Extensometern im Prüflabor mehr Aufmerksamkeit zu schenken, um letztlich die Qualität von Versuchsergebnissen zu verbessern. Empfehlungen an Extensometerhersteller werden formuliert. Dieses Thema wird zukünftig auch in Prüfnormen mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden. Es werden Maßnahmen zur Verbesserung der Temperaturstabilität von Extensometern Einzug in Prüfnomen finden, um letztlich verlässlichere Versuchsergebnisse zu erhalten. Es ist beabsichtigt, eine Verbesserung der Temperaturstabilität von Extensometern z.B. bei der nächsten Revision der Prüfnormen ISO 12106 und ISO 12111 für dehnungsgeregelte LCF- und TMF-Versuche zu berücksichtigen. T2 - Werkstoffprüfung 2019 CY - Neu-Ulm, Germany DA - 03.12.2019 KW - Extensometer KW - Temperaturschwankungen KW - Dehnungsfehler PY - 2019 AN - OPUS4-49961 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klingelhöffer, Hellmuth T1 - Temperaturschwankungen an Extensometern - ein vielfach vernachlässigtes Thema N2 - Extensometer werden seit langer Zeit erfolgreich für die Ermittlung von werkstoffmecha-nischen Kennwerten eingesetzt. Allerdings wurden in den letzten Jahren immer wieder durch Temperaturschwankungen bedingte Drift an Extensometern festgestellt, die be-sonders in Langzeitversuchen zu Problemen führen können. Es wurden Ursachen für die thermische Drift von Extensometern aufgezeigt. Anhand von einem Beispiel wurde gezeigt, wie sich Temperaturschwankungen an einem Extensometer auf die Ergebnisse von werkstoffmechanischen Ermüdungsversuchen auswirken können. An einem weiteren Beispiel wurde beschrieben, dass der durch Temperaturschwankungen verursachte Dehnungsfehler eines Extensometers stark von der Höhe der Temperaturschwankung und von der Dehnungsschwingbreite abhängt und, je nach Anwendungsfall größer als 1% werden kann. Es wurde verdeutlicht, dass bisherige nach Norm vorgeschriebene Maß-nahmen oft nicht ausreichen, um Einflüsse von Temperaturschwankungen am Extenso-meter zuverlässig zu unterbinden. Vorschläge wurden aufgezeigt, um die Temperatursta-bilität von Extensometern zu verbessern. Das gesamte Temperaturmanagement von Raumtemperatur, Kühlwassertemperatur, Temperaturmessung am Extensometer etc. sollte von Grund auf neu betrachtet werden, um Verbesserungen bei der Temperatur-konstanz von Extensometern zu erlangen. Ferner wurde vorgeschlagen, Extensometer in temperaturkompensierter Ausführung zu entwickeln und zu verkaufen. Dieses sollte Ret-rofits für existierende Extensometer miteinschließen. Konkrete Maßnahmen zur Imple-mentierung in Materialprüfungsnormen müssen weiter diskutiert werden. T2 - Tagung Werkstoffprüfung 2019 CY - Neu-Ulm, Germany DA - 03.12.2019 KW - Extensometer KW - Temperaturschwankungen KW - Dehnungsfehler PY - 2019 SN - 978-3-88355-418-1 SP - 361 EP - 366 PB - Inventum GmbH CY - Sankt Augustin AN - OPUS4-49965 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stephan-Scherb, Christiane T1 - Materialschädigung durch Hochtemperaturkorrosion von koventionellen und innovativen Legierungssystemen N2 - Konventionelle und innovative Hochtemperaturwerkstoffe sind im technischen Betrieb einer Vielzahl an Belastungen ausgesetzt. Neben mechanischen Beanspruchungen stellt die chemische Belastung durch das Vorhandensein von aggressiven und korrosiven Medien (SO2, CO2, O2, H2O…) bei hoher Temperatur einen Schlüsselfaktor dar, der die Langlebigkeit der Materialien im Einsatz beeinflusst. Neben konventionellen, mikroskopischen Analyseverfahren bieten röntgenbasierte Techniken Möglichkeiten, die Grenzflächenreaktionen zwischen dem Werkstoff und den Medien während der chemischen Belastung (in situ) zu untersuchen. Neuartige Einblicke in die zugrunde liegenden Prozesse der Schädigungsmechanismen werden anhand von klassischen ferritischen Legierungen beschrieben. Das Verständnis von Schlüsselfaktoren zur Induzierung eines Schutzmechanismus ist insbesondere für die Entwicklung von neuartigen Materialklassen wie Hochentropie- und chemisch komplexe Legierungen notwendig. Erste Einblicke in Schädigungsmechanismen durch Gaskorrosion dieser innovativen Materialsysteme werden vorgestellt. T2 - AWT-VDI Werkstofftechnik Arbeitskreis Bremen CY - Leibnitz Institut für Werkstofforientierte Technologien, Germany DA - 27.11.2019 KW - In situ KW - Heißgaskorrosion KW - Hochentropielegierungen KW - XRD PY - 2019 AN - OPUS4-49844 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - von Hartrott, P. A1 - Rockenhäuser, Christian A1 - Metzger, M. A1 - Skrotzki, Birgit T1 - Assessment of EN AW-2618A for high temperature applications considering aging effects N2 - The alloy EN AW-2618A was assessed regarding its properties for high temperature applications considering aging effects. T2 - BAM TMF-Workshop 2019 CY - Berlin, Germany DA - 13.11.2019 KW - Alloy 2618A KW - Degradation KW - Coarsening KW - Transmission electron microscopy KW - Dark-field transmission electron microscopy (DFTEM) PY - 2019 AN - OPUS4-49808 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Waurischk, Tina A1 - Müller, Ralf A1 - Balzer, R. A1 - Kiefer, P. A1 - Reinsch, Stefan A1 - Behrens, H. A1 - Deubener, J. T1 - Subcritical crack growth in hydrous soda-lime silicate glass N2 - Glass strength and fatigue is limited by surface cracks. As subcritical crack growth (SCCG) is governed by ambient humidity, stress corrosion at the crack tip is widely accepted to be the underlying mechanism. However, as water is known to have decisive effect on glass properties and can rapidly enter the crack tip near glass region, SCCG could be affected by such water related phenomena. We tried to mimic these effects studying water dissolution and speciation, mechanical properties, and SCCG in water-bearing glasses. For this purpose, glasses up to 8 wt% water have been prepared by means of high-pressure melting of glass powder - water mixtures. As part of this effort, SCCG in dry and hydrous commercial micros¬cope slide glass (CW = 6 wt%) was studied in double cantilever beam (DCB) geometry and sub-Tg relaxation was measured by Dynamic Mechanical Analysis (DMA). For SCCG in ambient air (24% r.h.), SCCG was promoted by the presence of 6wt% bulk water with respect to the dry glass. On the other hand, stress intensity values, KI, required to cause slow crack growth (v < 10-6 ms-1) resemble literature findings for float glass of similar composition in liquid water, which might represent the maximum possible promoting effect of ambient water on SCCG. For SCCG in vacuum (10-3 mbar), dissolved bulk water causes even more pronounced effects. Most strikingly, it strongly decreases the slope of the log v(KI)-curve, which is a measure of dissipated energy during fracture. A strong increase of sub-Tg relaxation with increasing water content was confirmed by DMA. As a consequence, slow crack growth occurs at KI values as measured in the dry glass whereas fast crack growth occurs at much larger KI than that of the dry glass. Kinks and shoulders shown by the inert log v(KI)-curve indicate that bulk water does not simply affect bulk mechanical properties. T2 - 9th Otto Schott Colloquium CY - Jena, Germany DA - 09.09.2019 KW - Internal friction KW - Soda-lime silicate glass KW - Crack growth KW - Water content KW - DCB PY - 2019 AN - OPUS4-49534 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fedelich, Bernard A1 - Grützner, Stefan A1 - Haftaoglu, Cetin A1 - Kindrachuk, Vitaliy A1 - Vöse, Markus T1 - Möglichkeiten und Grenzen der rechnerischen Bewertung der Lebensdauer von Bauteilen unter TMF: Viskoplastische Modelle N2 - In diesem Vortrag wird auf einige noch offene Frage zur Anwendung der viskoplastischen Modellierung bei Hochtemperaturermüdung. Insbesondere auf das Problem der Parameterbestimmung wird eingegangen. T2 - Workshop "Konstitutive Viskoplastische Materialmodelle" CY - Institut für Werkstoffkunde (IfW), Technische Universität Darmstadt, Germany DA - 06.11.2019 KW - TMF KW - Viskoplastisch KW - Modell KW - Hochtemperaturermüdung KW - LCF PY - 2019 AN - OPUS4-49611 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Akatsuka, C. A1 - Honma, T. A1 - Müller, Ralf A1 - Reinsch, Stefan A1 - Tanaka, S. A1 - Komatsu, T. T1 - Surface crystallization and gas bubble formation during conventional heat treatment in Na2MnP2O7 glass N2 - The crystallization behavior of sodium ion conductive Na2MnP2O7 glass was examined to clarify the crystallization mechanism. The formation of thermodynamically metastable phase, layered Na2MnP2O7, at the surface of the glass occurred. Heat treatment at 430 °C for 3 h lead to surface crystals of Na2MnP2O7 oriented with the (101) direction perpendicular to the sample surface. As the heat treatment temperature increased, the glass-ceramic samples deformed, and the presence numerous micro bubbles due to dissolved water was detected. KW - Glass-ceramic KW - Crystallization KW - Sodium ion batteries KW - Bubble formation KW - Phosphate PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2019.01.030 VL - 510 SP - 36 EP - 41 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-49618 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Orlov, N. K. A1 - Evdokimov, P. V. A1 - Milkin, P. A. A1 - Garshev, A. V. A1 - Putlayev, V. I. A1 - Grebenev, V. V. A1 - Günster, Jens T1 - Phase equilibria in CaNaPO4-CaKPO4 system and their influence on formation of bioceramics based on mixed Ca-K-Na phosphates N2 - An investigation of the two-component phase diagram of the CaNaPO4- CaKPO4system performed using various analysis techniques is reported. The continuous solid solution series of α-CaMPO4 existing above 700 °C undergoes eutectoid decomposition during cooling to β-CaMPO4-based solid solutions enriched with Na and K, and to an intermediate nonstoichiometric compound with an ideal composition of CaK0.6Na0.4PO4. All three compounds exhibit significant volumetric effects associated with first-order phase transitions, with positive volume changes under cooling for the intermediate compound. Increased K content in ceramics based on CaKyNa1-yPO4 compositions enhances the strength properties of those ceramics, including their fracture toughness, which is associated with increased density. Increased K content also has a smaller effect of inducing phase transformations accompanied by strong volume changes. KW - Phase transformations KW - Bioceramics KW - Mixed Ca-K-Na phosphates KW - Na and K rhenanites KW - Phase diagram PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2019.07.044 VL - 39 IS - 16 SP - 5410 EP - 5422 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-49621 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -