TY - CONF A1 - Babutzka, Martin A1 - Reinemann, Steffi A1 - Lehmann, Jens A1 - Burkert, Andreas T1 - Einfluss von Korundschleifprozessen auf die Korrosionsbeständigkeit nichtrostender Stähle N2 - Das Poster stellt aktuelle Eregbnisse des AiF-Vorhabens 18823 N/1 zum Einfluss von Schleifprozessen auf die Korrosionsbeständigkeit nichtrostender Stähle vor. T2 - Jahrestagung 2017 der GfKORR CY - Frankfurt a. M., Germany DA - 07.11.2017 KW - Korrosion KW - Corrosion KW - Korundschleifen KW - Corundum grinding KW - Nichtrostende Stähle KW - Stainless Steels PY - 2017 AN - OPUS4-42773 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rosemann, Paul A1 - Müller, C. T1 - Wärmebehandlung und Korrosionsbeständigkeit druckaufgestickter nichtrostender Stähle N2 - Gefüge und Eigenschaften nichtrostender Stählen werden maßgeblich von ihrer chemischen Zusammensetzung und der Wärmebehandlung bestimmt. Eine spezielle Werkstoffgruppe der austenitischen nichtrostenden Stähle enthält ca. 19 Gew.-% Mangan und 0,8 Gew.-% Stickstoff, um das austenitische Gefüge ohne das Legieren mit Nickel sicherzustellen. Die herausragenden mechanischen Eigenschaften dieser Werkstoffe (Rm von 900 2.000 MPa, A5 > 50 %, Av > 350 J) werden nach der Wärmebehandlung (Lösungsglühen und Abschrecken) durch gezielte Kaltverfestigung eingestellt. Das Lösungsglühen beseitigt vorhandene Kaltverfestigung und unerwünschte Ausscheidungsphasen (Cr2N, M23C6 und Sigma-Phase) und bewirkt die homogene Verteilung der Legierungselemente (insbesondere Stickstoff) im Austenit. Dies ist zur Erzielung der Korrosionsbeständigkeit von entscheidender Bedeutung. Im Poster werden systematische Untersuchungen zur Korrosionsbeständigkeit dieser vielversprechenden Werkstoffklasse vorgestellt und die Interaktion zwischen Legierungszusammensetzung, Wärmebehandlung, Gefüge und Korrosionsbeständigkeit dargestellt. Insbesondere der Einfluss von Warmauslagerungsversuchen nach dem Abschrecken wird dabei charakterisiert. Die vom Gefüge bedingten Veränderungen der Korrosionsbeständigkeit werden durch verschiedene Methoden (EPR, KorroPad, Lochkorrosionspotentiale) ermittelt und interpretiert. T2 - Werkstoffwoche 2017 CY - Dresden, Germany DA - 27.09.2017 KW - Wärmebehandlung KW - Korrosion KW - Nichtrostender Stahl KW - EPR KW - KorroPad KW - Sensibilisierung KW - Stickstoff KW - ThermoCalc PY - 2017 AN - OPUS4-42831 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dieck, S. A1 - Ecke, M. A1 - Harnisch, K. A1 - Rosemann, Paul A1 - Halle, T. T1 - Gefüge- und Phasenanalyse biokompatibler Co-Cr-Mo-Legierung N2 - Co-Cr-Mo-Werkstoffe sind im Bereich der Biomaterialien weit verbreitet und werden für Endoprothesen eingesetzt. Deren Lebensdauer ist jedoch durch tribologische und korrosive Dauerbelastung begrenzt. Um die Anzahl operativer Eingriffe am Patienten zu minimieren, ist es notwendig den Werkstoff hinsichtlich Verschleißbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit zu optimieren. Hierfür ist ein umfassendes Verständnis der legierungsabhängigen Phasenbildung und –entwicklung während Herstellung und Wärmebehandlung notwendig. An einer speziellen Co-Cr-Mo Legierung werden verschiedene Untersuchungen zur Gefügecharakterisierung durchgeführt. Dabei werden die auftretenden Phasen thermodynamisch berechnet, mittels XRD nachgewiesen, die Phasenmorphologie durch EBSD analysiert, die Elementverteilung durch EDX-Analyse ermittelt und die Ergebnisse durch Farbätzen verifiziert. Das Ziel der Untersuchungen ist es, Optimierungspotentiale bei Herstellung und Wärmebehandlung zu identifizieren. T2 - Werkstoffwoche 2017 CY - Dresden, Germany DA - 27.09.2017 DA - 29.09.2017 KW - CoCrMo KW - Gefüge KW - ThermoCalc KW - EBSD KW - Farbätzen PY - 2017 AN - OPUS4-42832 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, C. A1 - Rosemann, Paul T1 - Wärmebehandlung und Korrosionsbeständigkeit druckaufgestickter nichtrostender Stähle N2 - Gefüge und Eigenschaften nichtrostender Stählen werden maßgeblich von ihrer chemischen Zusammensetzung und der Wärmebehandlung bestimmt. Eine spezielle Werkstoffgruppe der austenitischen nichtrostenden Stähle enthält ca. 19 Gew.-% Mangan und 0,8 Gew.-% Stickstoff, um das austenitische Gefüge ohne das Legieren mit Nickel sicherzustellen. Die herausragenden mechanischen Eigenschaften dieser Werkstoffe (Rm von 900 2.000 MPa, A5 > 50 %, Av > 350 J) werden nach der Wärmebehandlung (Lösungsglühen und Abschrecken) durch gezielte Kaltverfestigung eingestellt. Das Lösungsglühen beseitigt vorhandene Kaltverfestigung und unerwünschte Ausscheidungsphasen (Cr2N, M23C6 und Sigma-Phase) und bewirkt die homogene Verteilung der Legierungselemente (insbesondere Stickstoff) im Austenit. Dies ist zur Erzielung der Korrosionsbeständigkeit von entscheidender Bedeutung. Im Poster werden systematische Untersuchungen zur Korrosionsbeständigkeit dieser vielversprechenden Werkstoffklasse vorgestellt und die Interaktion zwischen Legierungszusammensetzung, Wärmebehandlung, Gefüge und Korrosionsbeständigkeit dargestellt. Die vom Gefüge bedingten Veränderungen der Korrosionsbeständigkeit werden durch verschiedene Methoden ermittelt und interpretiert. T2 - GfKORR-Jahrestagung 2017 CY - Frankfurt a. M., Germany DA - 07.11.2017 KW - Wärmebehandlung KW - Korrosion KW - Nichtrostender Stahl KW - EPR KW - KorroPad KW - Sensibilisierung KW - Stickstoff KW - ThermoCalc PY - 2017 AN - OPUS4-42833 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kauss, N. A1 - Rosemann, Paul T1 - Sensibilisierungsverhalten vom nichtrostenden Lean-Duplexstahl 1.4062 N2 - Der nichtrostende Lean-Duplexstahl 1.4062 (X2CrNiN22-2) verbindet die hohe Festigkeit des Ferrits mit der Duktilität und Zähigkeit des Austenits in einem zweiphasigen Gefüge mit sehr hoher Korrosionsbeständigkeit. Die höchste Korrosionsbeständigkeit wird erreicht, wenn das ferritisch-austenitische Gefüge frei von weiteren Sekundärphasen ist. Dies wird durch ein gezieltes Lösungsglühen bei 1050 °C mit anschließender Abschreckung in Wasser erreicht. Durch thermische Beeinflussung (z.B. beim Schweißen) können Sekundärphasen ausgeschieden und die Korrosionsbeständigkeit des Werkstoffs gesenkt werden. Dies wurde durch eine isotherme Warmauslagerung bei 500 °C bis 900 °C für 0,1 h bis zu 72 h simuliert. Die Veränderung der Korrosionsbeständigkeit wurde mit dem DL-EPR-Verfahren und durch die angepasste KorroPad-Prüfung ermittelt. Die ermittelten Anfälligkeitsbereiche wurden miteinander Verglichen und in zwei Sensibilisierungsschaubildern zusammengefasst. T2 - GfKORR-Jahrestagung CY - Frankfurt a. M., Germany DA - 07.11.2017 KW - Duplexstahl KW - Nichtrostender Stahl KW - Wärmebehandlung KW - Korrosion KW - EPR KW - KorroPad KW - Sensibilisierung PY - 2017 AN - OPUS4-42834 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sahre, Mario A1 - Mitzkus, Anja A1 - Beck, Uwe A1 - Köppe, Enrico A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Basedau, Frank A1 - Hofmann, Detlef A1 - Gong, Xin A1 - Schukar, Vivien T1 - Electroplated magnetostrictive actuator layer enabling the external diagnosis of strain sensors N2 - Embedded fibre-opticaloptical strain sensors are suitable for structural health monitoring. In order to validate long-term performance (e.g.sensors integrated in airplane wings or wind power turbine blades) an external diagnostics is required. A strain-detecting region of the optical fibre, the fibre Bragg grating (FBG, is encased by a magnetostrictive layer system serving as actuator. For the validation of the correct sensor function, an external magnetic field introduces mechanical strain resulting in a defined shift of the Bragg wavelength. The layer system is realized by acombined PVD /ECD process optimized regarding magnetostrictive and mechanical properties. The long -term stability of layer adhesion and actuator function has been verified. T2 - 12. Thementage Grenz- und Oberflächentechnik (ThGOT) und das 5. Kolloquium Dünne Schichten in der Optik CY - Zeulenroda, Germany DA - 14.03.2017 KW - Magnetostrictive actuator layer KW - PVD /ECD process KW - Magnetostrictive layer KW - Strain sensors PY - 2017 AN - OPUS4-41800 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dörfel, Ilona A1 - Nofz, Marianne A1 - Sojref, Regine A1 - Schulz, Wencke A1 - Saliwan Neumann, Romeo A1 - Hesse, Rene A1 - Meyer, Christian A1 - Kranzmann, Axel T1 - Microstructure of alumina coating on steel P92 after thermal cycling N2 - 1. Introduction Alumina coatings are one possibility to increase the corrosion resistance, lifetime and application range of thermally loaded steel components, e.g. in modern power plants where the use of the Oxy-fuel technology corrosive fuel gas (H2O-CO2-O2-SO2 at 650 °C) affects the steel parts. In previous investigations the efficacy of protective alumina coatings on steel P 92 under those conditions was demonstrated. A shutdown and re-start of power plants or parts of them causes thermal stresses of the components which can cause detrimental effects like microstructural changes in the steel itself, changes in its oxidation behavior, delamination or microstructural changes in the coating. All those effects can lead to failure of the components, resulting in lifetime reduction. 2. Objectives As a first step, we concentrate on the influence of thermal cycling tests and observe the impact on the microstructure of the coating and the interface in laboratory air. These investigations will help understanding the processes which occur, show directions of potentially necessary changes of the coating due to improved thermal stress behaviour. 3. Materials & methods P 92 is a ferritic-martensitic steel, containing 9% Cr which forms protective Cr-oxide-rich scales in dry environments and non-protective ones in water-containing environments. Coupons of P 92, having ground surfaces, were dip-coated via a sol-gel process and subjected to thermal cycling for 500 h (1000 cycles) in laboratory air in a temperature range between room temperature and 660° C. The resulting mass loss was determined by weighing. Samples for TEM investigations were produced as cross sections normal to the sample surface by FIB preparation (Quanta 3D, (FEI)). The TEM/STEM investigations were performed using a JEM2200FS (JEOL) operated at 200 kV. The microstructure of the coating and the interface after cycling tests was characterized via TEM, HREM, and STEM images, electron diffraction as well as EDX and EFTEM methods. 4. Results At steep edges in the surface profile the coating was imperfect and cracks have formed during the thermal cycling. Flat surface regions are well-covered. The whole interface region between the steel and the coating shows a dense Cr-oxide-rich zone, which can form protective regions in case of local failure. The Cr-oxide zone is followed by a region of mixed oxides, containing Cr, Mn, Fe, and Al in variable composition, to which a porous δ-Al2O3 zone is joined. 5. Conclusions • Alumina coatings promote the formation of dense, Cr-rich zones at the interface, which makes the system self-healing. • These zones are stable during thermal stresses, even in regions with cracked coatings. • They cause reduction of outward diffusion and mass loss during thermal cycling. T2 - MC2017 CY - Lausanne, Switzerland DA - 21.08.2017 KW - Coating KW - Thermal cycling KW - TEM PY - 2017 UR - https://www.mc2017.ch/general-information/downloads/ AN - OPUS4-41724 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Röhsler, Andreas A1 - Sobol, Oded A1 - Nolze, Gert A1 - Unger, Wolfgang A1 - Böllinghaus, Thomas T1 - The use of time-of-flight secondary ion mass spectrometry for the investigation of hydrogen-induced effects in austenitic steel AISI 304L N2 - In the course of the energy transformation from fossil fuels to renewable energy sources, the use of hydrogen as fuel and energy storage can play a key role. This presents new challenges to industry and scientific community alike. The storage and transport of hydrogen, which is nowadays mainly realised by austenitic stainless steels, remains problematic. That is due to the degradation of mechanical properties and the possibility of phase transformation by hydrogen diffusion and accumulation. Development of materials and technologies requires a fundamental understanding of these degradation processes. Therefore, studying the behaviour of hydrogen in austenitic steel contributes to an understanding of the damage processes which is crucial for both life assessment and safe use of components in industry and transportation. As one of the few tools that is capable of depicting the distribution of hydrogen in steels, time-of-flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS) was conducted after electrochemical charging. To obtain furthermore information about the structural composition and cracking behaviour, electron-backscattered diffraction (EBSD) and scanning electron microscopy (SEM) were performed. Gathered data of chemical composition and topography was treated employing data fusion, thus creating a comprehensive portrait of hydrogen-induced effects in the austenite grade AISI 304L. Specimens were electrochemically charged with deuterium instead of hydrogen. This arises from the difficulties to distinguish between artificially charged hydrogen and traces existing in the material or the rest gas in the analysis chamber. Similar diffusion and permeation behaviour, as well as solubility, allow nonetheless to draw conclusions from the experiments. T2 - SIMS21 CY - Krakau, Poland DA - 11.09.2017 KW - Austenitic stainless steel KW - ToF-SIMS KW - Hydrogen PY - 2017 AN - OPUS4-42315 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Griepentrog, Michael A1 - Reinstädt, Philipp A1 - Wollschläger, Nicole A1 - Zeigmeister, U. T1 - Size effects in electrodeposited Ni-coatings N2 - Polycrystalline Ni materials with grain sizes less than 100 nm (nano crystalline NC) and with grain sizes in the micrometer range (micro crystalline MC) in form of thin films have become important in many technologies due to their improved physical, chemical and mechanical properties. Usual the mechanical properties of such coatings are described by a Hardness value and a Young´s modulus measured by Instrumented Indentation Testing (IIT).The behavior of such coatings during indentation test is influenced by different size effects having their representative length scale – grain size, coating thickness, length that characterizes the depth dependence of the hardness (Indentation Size Effect ISE). To estimate realistic values for the intrinsic coating Hardness and Young´s modulus all size effects have to be considered. For this work thin nano crystalline Ni – coatings (average grain size 30 nm) with thickness from 1 μm to 5 μm were electrodeposited on brass substrates. Indentation tests in the continuous stiffness measurement (CSM) mode were provided on as prepared Ni – coatings using a G200 Nanoindentation system (Fa. Keysight). For estimation of the intrinsic hardness of the coatings from composite hardness values calculated from the measured force –displacement curve using the Oliver & Pharr method, the model described by Z.S. Ma [1] was used. It was found that the experimental data can be well described by the model. The fitted values for the intrinsic hardness and the fitting parameters will be given. The different values of intrinsic hardness and of length characterizing depth dependence of the hardness for different coating thickness are discussed as results of changes in the coating structure because of changes in deposition parameters. [1] Z.S. Ma, Y.C. Zhou, S.G. Long, C. Lu: On the intrinsic hardness of a metallic film/substrate system: Indentation size and substrate effects. International Journal of Plasticity 34 (2012) 1-11. This work is supported by European Metrology Program for Innovation and Research (EMPIR) (JRP 14IND03 Strength – ABLE) T2 - Conference: Nanomechanical Testing in Materials Research and Development CY - Dubrovnik, Croatia DA - 01.10.2017 KW - Size effect KW - Substrate effect KW - Electrodeposited Ni - coatings KW - Instrumented indentation testing PY - 2017 AN - OPUS4-42664 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stajanca, Pavol A1 - Pötschke, Samuel A1 - Krebber, Katerina T1 - Post-fabrication cladding doping of commercial PMMA polymer optical fiber N2 - Possibility of post-fabrication doping of commercial PMMA fibers using well-known solution doping technique is presented. The cladding of 1 mm PMMA fiber is doped with Rhodamine B with the help of methanol-mediated diffusion of the dye molecules into the fiber material. Doping of the fiber core was not possible even at extended doping times. The proposed method represents rather simple and cheap way for preparing custom cladding-doped POFs with high flexibility of dopant choice and fiber length. Produced cladding-doped fibers have potential for various sensing or lighting applications. T2 - 26th International Conference on Plastic Optical Fibres (POF 2017) CY - Aveiro, Portugal DA - 13.09.2017 KW - Polymer optical fibers KW - Fluorescent dyes KW - Solution doping KW - Polymethyl methacrylate PY - 2017 AN - OPUS4-42321 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -