TY - GEN A1 - Wandtke, Karsten A1 - Schröpfer, Dirk A1 - Scharf-Wildenhain, R. A1 - Hälsig, A. A1 - Kromm, Arne A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Hensel, J. T1 - Fertigungsbedingte Beanspruchungen und Kaltrisssicherheit in generativ gefertigten Bauteilen aus hochfesten Feinkornbaustählen - Kurzdarstellung der Projektergebnisse, FOSTA P1380 N2 - Die Verwendung hochfester Feinkornbaustähle hat für viele Anwendungen des Stahlbaus ein großes Potenzial für gewichtsoptimierte, effiziente Strukturen mit ho-her mechanischer Beanspruchbarkeit. Weitere Zugewinne an Effizienz sind durch generative Fertigungsschritte sowie bionische Bauweisen erzielbar. Hierzu stehen bereits kommerzielle hochfeste drahtförmige Zusatzwerkstoffe für formgebendes MSG-Schweißen zur Verfügung. Dem Einsatz stehen noch fehlende quantitative Aussagen zu den fertigungsbedingten Beanspruchungen und der Bauteilsicherheit während Herstellung und Betrieb im Wege. Dies betrifft insbesondere prozess- sowie materialbedingte Einflüsse und die konstruktive Schrumpfbehinderung verbunden mit der Ausbildung hoher Zugeigenspannungen und damit zusammenhängenden Kaltrissbildung. Hierfür wurden im Projekt detaillierte und anwenderbezogene Kenntnisse zu den komplexen Wechselwirkungen zwischen Schweißprozess und Wärmeführung während der Fertigung, der metallurgischen Vorgänge und insbesondere der vorliegenden konstruktiven Einflüsse auf die entstehenden Eigenspannungen erarbeitet, um ein frühzeitiges Bauteilversagen aufgrund eines hohen fertigungsbedingten Beanspruchungsniveaus bis hin zu einer Rissbildung während der Fertigung sicher zu vermeiden. Gleichzeitig wurden die Einflüsse auf die mechanisch-technologischen Gütewerte systematisch analysiert. Zudem wurden die Auswirkungen trennender Verfahren durch Entfernen der Substratplatte sowie durch die spanende Bearbeitung der Vorformlinge zu Endbauteilgeometrien geklärt, da diese unmittelbar den Eigenspannungszustand beeinflussen und deutlichen Verzug der Bauteile auslösen. Für das generative Schweißen konnten Verarbeitungsempfehlungen sowie Normenvorgaben erarbeitet werden. Dies hilft insbesondere KMU eine wirtschaftliche, beanspruchungsgerechte und risssichere generative Fertigung von Bauteilen aus hochfesten Feinkornbaustählen zu ermöglichen. KW - MAG-Schweißen KW - Additive Fertigung KW - Eigenspannungen KW - Kaltrisssicherheit KW - Hochfester Stahl PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-582198 N1 - Das IGF-Vorhaben IGF-Nr. 21162 BG (P 1380) "Fertigungsbedingte Beanspruchungen und Kaltrisssicherheit in generativ gefertigten Bauteilen aus hochfesten Feinkornbaustählen" der Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V. wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. SP - 1 EP - 2 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-58219 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Pauw, Brian Richard A1 - Smales, Glen Jacob A1 - Anker, A. S. A1 - Balazs, D. M. A1 - Beyer, F. L. A1 - Bienert, Ralf A1 - Bouwman, W. G. A1 - Breßler, Ingo A1 - Breternitz, J. A1 - Brok, E. S. A1 - Bryant, G. A1 - Clulow, A. J. A1 - Crater, E. R. A1 - De Geuser, F. A1 - Giudice, A. D. A1 - Deumer, J. A1 - Disch, S. A1 - Dutt, S. A1 - Frank, K. A1 - Fratini, E. A1 - Gilbert, E. P. A1 - Hahn, Marc Benjamin A1 - Hallett, J. A1 - Hohenschutz, Max A1 - Hollamby, M. J. A1 - Huband, S. A1 - Ilavsky, J. A1 - Jochum, J. K. A1 - Juelsholt, M. A1 - Mansel, B. W. A1 - Penttilä, P. A1 - Pittkowski, R. K. A1 - Portale, G. A1 - Pozzo, L. D. A1 - Ricardo de Abreu Furtado Garcia, P. A1 - Rochels, L. A1 - Rosalie, Julian M. A1 - Saloga, P. E. J. A1 - Seibt, S. A1 - Smith, A. J. A1 - Smith, G. N. A1 - Annadurai, V. A1 - Spiering, G. A. A1 - Stawski, Tomasz A1 - Taché, O. A1 - Thünemann, Andreas A1 - Toth, K. A1 - Whitten, A. E. A1 - Wuttke, J. T1 - The human factor: results of a small-angle scattering data analysis Round Robin T2 - arXiv.org N2 - A Round Robin study has been carried out to estimate the impact of the human element in small-angle scattering data analysis. Four corrected datasets were provided to participants ready for analysis. All datasets were measured on samples containing spherical scatterers, with two datasets in dilute dispersions, and two from powders. Most of the 46 participants correctly identified the number of populations in the dilute dispersions, with half of the population mean entries within 1.5 % and half of the population width entries within 40 %, respectively. Due to the added complexity of the structure factor, much fewer people submitted answers on the powder datasets. For those that did, half of the entries for the means and widths were within 44 % and 86 % respectively. This Round Robin experiment highlights several causes for the discrepancies, for which solutions are proposed. KW - Round Robin KW - Sall-angle scattering KW - Nanostructure quantification KW - Nanostructure KW - SAXS KW - MOUSE KW - X-ray scattering KW - Size distribution KW - Nanoparticles PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-571342 DO - https://doi.org/10.48550/arXiv.2303.03772 SP - 1 EP - 23 PB - Cornell University CY - New York AN - OPUS4-57134 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Pauw, Brian Richard A1 - Laskina, Sofya A1 - Naik, Aakash Ashok A1 - Smales, Glen Jacob A1 - George, Janine A1 - Breßler, Ingo A1 - Benner, Philipp T1 - "Ultima Ratio": Simulating wide-range X-ray scattering and diffraction T2 - ArXiv N2 - We demonstrate a strategy for simulating wide-range X-ray scattering patterns, which spans the small- and wide scattering angles as well as the scattering angles typically used for Pair Distribution Function (PDF) analysis. Such simulated patterns can be used to test holistic analysis models, and, since the diffraction intensity is on the same scale as the scattering intensity, may offer a novel pathway for determining the degree of crystallinity. The "Ultima Ratio" strategy is demonstrated on a 64-nm Metal Organic Framework (MOF) particle, calculated from Q < 0.01 1/nm up to Q < 150 1/nm, with a resolution of 0.16 Angstrom. The computations exploit a modified 3D Fast Fourier Transform (3D-FFT), whose modifications enable the transformations of matrices at least up to 8000^3 voxels in size. Multiple of these modified 3D-FFTs are combined to improve the low-Q behaviour. The resulting curve is compared to a wide-range scattering pattern measured on a polydisperse MOF powder. While computationally intensive, the approach is expected to be useful for simulating scattering from a wide range of realistic, complex structures, from (poly-)crystalline particles to hierarchical, multicomponent structures such as viruses and catalysts. KW - X-ray KW - Simulation KW - 3D Fourier Transform KW - High resolution KW - XRD KW - SAXS KW - PDF KW - Total scattering KW - X-ray scattering KW - Metal organic framework KW - Electron density map KW - FFT PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-572067 DO - https://doi.org/10.48550/arXiv.2303.13435 VL - Cornell University SP - 1 EP - 12 PB - Ithaca, NY AN - OPUS4-57206 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Gornushkin, Igor A1 - Kornev, R.A. A1 - Shabarova, L.V. A1 - Ermakov, A.A. A1 - Mochalov, G.M. A1 - Rekunov, N.V. A1 - Medov, V.A. A1 - Chaschina, A.D. A1 - Kalinina, A.A. T1 - Features of Plasma-Chemical Hydrogen Reduction of Volatile Silicon and Germanium Chlorides in RF-arc Discharge T2 - Preprints.org N2 - The processes of hydrogen reduction of silicon and germanium chlorides under the conditions of radio-frequency (40.68 MHz) counteracted arc discharge stabilized between two rod electrodes were investigated. The main gas-phase and solid products of plasma-chemical transformations were determined. Thermodynamic analysis of SiCl4 + H2 and GeCl4 + H2 systems was carried out. It is shown that under the implemented experimental conditions, equilibrium components of the products are established. The detected spectra of chemical activity were studied, which gave reason to assume that the molecular mechanism of the hydrogen reduction process is the main one. The impurity composition of gas-phase and solid reaction products was investigated. The possibility of single-stage production of high-purity Si and Ge mainly in the form of compact ingots, as well as high-purity chlorosilanes and trichlorogermane, was shown. KW - RF-arc discharge KW - Hydrogen reduction KW - Silicon chloride KW - Germanium chloride KW - Thermodynamic KW - Silicon KW - Germanium PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-588909 DO - https://doi.org/10.20944/preprints202311.1412.v1 SP - 1 EP - 14 AN - OPUS4-58890 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -