TY - CONF A1 - Spranger, Felix A1 - Hilgenberg, Kai A1 - Rethmeier, Michael T1 - Anwendung der Laserimplantation zur Strukturierung verschleißgefährdeter Werkzeuge T2 - 38. Assistentenseminar Fügetechnik / DVS Berichte N2 - In einer Vielzahl technischer Anwendungen spielt die Aufrechterhaltung eines definierten Reibungs- und Verschleißverhaltens zwischen bewegten Oberflächen für die Sicherheit und Funktionalität eine entscheidende Rolle. Die Oberflächentechnik versucht durch geeignete Verfahren die Randschichten zu ertüchtigen, um Reibung und Verschleiß zu kontrollieren. Eine Verbesserung der Materialeigenschaften kann durch flächige Beschichtungen erreicht werden. Zusätzlich ermöglichen Oberflächenstrukturierungen breite Möglichkeiten zur Beeinflussung des Schmierungszustandes bzw. der Kontaktbedingungen. Neben Negativstrukturen bieten ebenfalls erhabene Mikrostrukturen großes Potenzial zur Beeinflussung des tribologischen Verhaltens. Ihr Einsatz ist aber aufgrund der besonderen Verschleißproblematik erhabener Strukturen momentan limitiert, so dass in der Regel zusätzliche verschleißreduzierende Beschichtungen notwendig werden. In diesem Beitrag wurde das Verfahren der Laserimplantation angewandt, mit dem erhabene und separierte Oberflächenstrukturen hoher Verschleißfestigkeit in einem Fertigungsschritt erzeugbar sind. Das Verfahren basiert auf einem lokalisierten Dispergieren von Hartstoffpartikeln. Hierfür wurde erstmalig ein gepulster Faserlaser mit hoher Strahlqualität zur Erzeugung punkt- und linienförmiger Mikrostrukturen angewandt. Versuche wurden auf dem Kaltarbeitsstahl X153CrMoV12 unter Anwendung von Titandiborid als Hartstoff durchgeführt. Anhand von Härtemessungen konnte gezeigt werden, dass sowohl punkt- als auch linienförmige Strukturen mit Härten über 1000 HV1 und einer feinkörnigen Mikrostruktur mit feinverteilten Hartstoffpartikeln herstellbar sind. Des Weiteren war es möglich, die Implantgeometrien, welche an Querschliffen und durch Weißlichtinterferometeraufnahmen erfasst wurden, durch die Pulsleistung und Pulsdauer zu steuern. T2 - 38. Assistentenseminar der WGF CY - Rabenau, Germany DA - 06.09.2017 KW - Laserimplantation PY - 2018 SN - 978-3-96144-028-3 VL - 342 SP - 24 EP - 33 CY - Düsseldorf AN - OPUS4-47295 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schaupp, Thomas A1 - Schröpfer, Dirk A1 - Kannengießer, Thomas T1 - Kaltrissbildung in Mehrlagenschweißungen - Einflussanalyse von Nahtgeometrie und Wärmeführung beim Einsatz modifizierter Sprühlichtbögen T2 - DVS-Congress 2018 - DVS-Berichte N2 - Ausgehend vom derzeit vorrangigen Einsatz in Mobilkranen, kommen höherfeste Feinkornbaustähle mit Streckgrenzen ab 960 MPa zunehmend auch in anderen modernen Stahlkonstruktionen zur Anwendung. Dies ist aufgrund aktueller Forderungen nach Energie- und Ressourceneffizienz im Sinne des konstruktiven Leichtbaus vielfach notwendig. Die Verwendung höherfester Stähle sowie deren schweißtechnische Verarbeitung, insbesondere in sicherheitsrelevanten Tragstrukturen, erfordert ein tiefgreifendes Verständnis der Zusammenhänge zwischen Schweißverfahren, Wärmeeinbringung, Abkühlbedingungen sowie den daraus resultierenden metallurgischen Vorgängen in der Schweißnaht und den nahtnahen Bereichen. Vorwiegend werden höherfeste Güten mittels MAG-Prozess geschweißt. Bedeutende Fortschritte in der Regelungstechnik führten unter den Herstellern von Schweißstromquellen in den letzten Jahren zur Entwicklung zahlreicher modifizierter Sprühlichtbogenprozesse (mod. SLB). Diese Prozesse ähneln sich in ihren Eigenschaften und ermöglichen die bekannten positiven Aspekte, wie Einsparung an Schweißzusatz sowie Schweiß- und Rüstzeit aufgrund der Möglichkeit reduzierter Nahtöffnungswinkel. Der mod. SLB bedingt zusammen mit einer anderen Nahtgeometrie veränderte Naht- und Schweißraupenquerschnitte sowie einen abweichenden Lagenaufbau. Diese wirtschaftlich-technisch attraktive Möglichkeit reduzierter Nahtöffnungswinkel findet in den Regelwerken zur schweißtechnischen Verarbeitung höherfester Feinkornbaustähle unter Vermeidung von Kaltrissbildung bisher keine Berücksichtigung. Dabei gilt es, gerade die Interaktion der Haupteinflussgrößen auf die Kaltrissbildung unter reduziertem Nahtöffnungswinkel zu betrachten. Im Rahmen zweier AiF-Forschungsvorhaben (IGF-Nr. 17.978 N, 18.596 BR) wurde daher der Einfluss der Wärmeführung anhand vergleichender Mehrlagenschweißungen mittels konventionellem Übergangslichtbogen und mod. SLB mit angepasster Nahtkonfiguration auf schweißbedingte Beanspruchungen sowie auf die Wasserstoffkonzentration im Schweißgut untersucht. T2 - DVS Congress 2018 - Große Schweißtechnische Tagung CY - Friedrichshafen, Germany DA - 17.09.2018 KW - Kaltriss KW - Hochfester Feinkornbaustahl KW - MAG-Schweißen PY - 2018 SN - 978-3-96144-036-8 VL - 344 SP - 73 EP - 78 PB - DVS Media GmbH CY - Düsseldorf AN - OPUS4-45977 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kromm, Arne A1 - Cabeza, S. A1 - Mishurova, Tatiana A1 - Nadammal, Naresh A1 - Thiede, Tobias A1 - Bruno, Giovanni T1 - Residual Stresses in Selective Laser Melted Samples of a Nickel Based Superalloy T2 - Residual Stresses 2018 ECRS-10 N2 - Additive Manufacturing (AM) through the Selective Laser Melting (SLM) route offers ample scope for producing geometrically complex parts compared to the conventional subtractive manufacturing strategies. Nevertheless, the residual stresses which develop during the fabrication can limit application of the SLM components by reducing the load bearing capacity and by inducing unwanted distortion, depending on the boundary conditions specified during manufacturing. The present study aims at characterizing the residual stress states in the SLM parts using different diffraction methods. The material used is the nickel based superalloy Inconel 718. Microstructure as well as the surface and bulk residual stresses were characterized. For the residual stress analysis, X-ray, synchrotron and neutron diffraction methods were used. The measurements were performed at BAM, at the EDDI beamline of -BESSY II synchrotronand the E3 line -BER II neutron reactor- of the Helmholtz-Zentrum für Materialien und Energie (HZB) Berlin. The results reveal significant differences in the residual stress states for the different characterization techniques employed, which indicates the dependence of the residual state on the penetration depth in the sample. For the surface residual stresses, longitudinal and transverse stress components from X-ray and synchrotron agree well and the obtained values were around the yield strength of the material. Furthermore, synchrotron mapping disclosed gradients along the width and length of the sample for the longitudinal and transverse stress components. On the other hand, lower residual stresses were found in the bulk of the material measured using neutron diffraction. The longitudinal component was tensile and decreased towards the boundary of the sample. In contrast, the normal component was nearly constant and compressive in nature. The transversal component was almost negligible. The results indicate that a stress re-distribution takes place during the deposition of the consecutive layers. Further investigations are planned to study the phenomenon in detail. T2 - European Conference on Residual Stresses - ECRS10 CY - Leuven, Belgium DA - 11.09.2018 KW - Additive Manufacturing KW - Selective Laser Melting KW - Residual Stresses PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-459818 SN - 978-1-94529-189-0 SN - 978-1-94529-188-3 DO - https://doi.org/10.21741/9781945291890-41 SN - 2474-395X SN - 2474-3941 VL - 6 SP - 259 EP - 264 PB - Materials Research Forum LLC CY - Millersville, PA 17551, USA AN - OPUS4-45981 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kromm, Arne A1 - Dixneit, Jonny A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Hensel, J. A1 - Eslami-Chalandar, H. A1 - Nitschke-Pagel, T. A1 - Dilger, K. T1 - Schwingfestigkeitsverbesserung hochfester Schweißverbindungen mit Hilfe neuartiger LTT-Zusatzwerkstoffe T2 - DVS Congress N2 - Die Verwendung von LTT-Zusatzwerkstoffen stellt einen alternativen Ansatz zu den sonst üblichen Verfahren der Schweißnahtnachbehandlung zur Schwingfestigkeitserhöhung geschweißter Stahlkonstruktionen dar. Der wesentliche Wirkmechanismus beruht auf der Beeinflussung des Eigenspannungszustands durch die niedrige Martensitstarttemperatur bereits während des Schweißens. Dadurch werden die Druckeigenspannungen aus der behinderten Volumenausdehnung infolge Phasenumwandlung voll wirksam. Weiter weist die Schweißnaht eine hohe Härte auf, die die Schwingrissbildung verzögern kann, allerdings auch zu einer niedrigen Kerbschlagarbeit führt. Im ersten Teil dieses Beitrages werden grundlegende Untersuchungen zur schweißtechnischen Verarbeitung eines LTT-Zusatzwerkstoffes präsentiert. Dies beinhaltet zunächst die Sicherstellung der Schweißbarkeit sowie die Charakterisierung der Schweißgefüge und deren Härte mit dem Ziel, reproduzierbare Verbindungseigenschaften für die nachfolgende Schwingfestigkeitsprüfung herzustellen. Der zweite Teil des Beitrages beschäftigt sich mit den dazugehörigen Schwingfestigkeitsuntersuchungen an den Stählen S355J2 und S960Q unter Verwendung konventioneller Zusatzwerkstoffe im Vergleich zum LTT-Zusatz. Das verwendete Schweißdetail ist eine Verbindungsschweißung am Stumpfstoß unter Variation der Schweißnahtausführung (DY-Naht und V-Naht). Weitergehend wird eine bauteilähnliche Probe (die Längssteife) untersucht, bei der der LTT-Zusatzwerkstoff als zusätzliche Schweißlage aufgebracht wurde. Neben der Schwingfestigkeit werden die Schweißnähte hinsichtlich der Eigenspannungen, der Eigenspannungsstabilität im Schwingversuch sowie metallografisch charakterisiert. Die Ergebnisse zeigen, dass LTT-Zusatzwerkstoffe unter Einhaltung wesentlicher Konstruktionsrichtlinien zu einem deutlichen Anstieg der Schwingfestigkeit führen. Dadurch kann das Leichtbaupotential hochfester Stahlgüten genutzt werden. T2 - DVS Congress CY - Friedrichshafen, Germany DA - 17.09.2018 KW - Schweißen KW - Eigenspannungen KW - Schwingfestigkeit KW - LTT PY - 2018 SN - 978-3-96144-036-8 VL - 344 SP - 231 EP - 238 PB - DVS Media GmbH CY - Düsseldorf AN - OPUS4-45984 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rhode, Michael A1 - Kromm, Arne A1 - Schroepfer, Dirk A1 - Steger, J. A1 - Kannengießer, Thomas ED - Seefeldt, M. T1 - Residual stress formation in component related stress relief cracking tests of a welded creep-resistant steel T2 - RESIDUAL STRESSES 2018, ECRS-10 N2 - Submerged arc welded (SAW) components of creep-resistant low-alloyed Cr-Mo-V steels are used for thick-walled heavy petrochemical reactors (wall-thickness up to 475 mm) as well as employed in construction of modern high-efficient fossil fired power plants. These large components are accompanied by significant restraints during welding fabrication, especially at positions of different thicknesses like welding of nozzles. As a result, residual stresses occur, playing a domi-nant role concerning so-called stress relief cracking (SRC) typically during post weld heat treat-ment (PWHT). Besides specific metallurgical factors (like secondary hardening due to re-precipitation), high tensile residual stresses are a considerable influence factor on SRC. For the assessment of SRC susceptibility of certain materials mostly mechanical tests are applied which are isolated from the welding process. Conclusions regarding the influence of mechanical factors are rare so far. The present research follows an approach to reproduce loads, which occur during welding of real thick-walled components scaled to laboratory conditions by using tests designed on different measures. A large-scale slit specimen giving a high restraint in 3 dimensions by high stiffness was compared to a medium-scale multi-pass welding U-profile specimen showing a high degree of restraint in longitudinal direction and a small-scale TIG-re-melted specimen. The small-scale specimens were additionally subjected to mechanical bending to induce loads that are found during fabrication on the real-scale in heavy components. Results show for all three cases compa-rable high tensile residual stresses up to yield strength with high gradients in the weld metal and the heat affected zone. Those high tensile stresses can be significant for cracking during further PWHT. T2 - European Conference on Residual Stresses 2018 - ECRS-10 CY - Leuven, Belgium DA - 11.09.2018 KW - Welding KW - Residual stresses KW - Stress Relief Cracking (SRC) KW - Creep-resistant steel KW - Post Weld Heat Treatment (PWHT) PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-459683 SN - 978-1-9452-9188-3 SN - 978-1-9452-9189-0 DO - https://doi.org/10.21741/9781945291890-29 SN - 2474-395X SN - 2474-3941 VL - 6 SP - 185 EP - 190 PB - Materials Research Forum LLC CY - Millersville, PA, USA AN - OPUS4-45968 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wägner, Yannick A1 - Binkowski, Sigrid A1 - Woydt, Mathias T1 - Charakterisierung von Hartstoffphasen in Gefüge T2 - Fortschritte in der Metallographie - Sonderbände der Praktischen Metallographie N2 - Der Beitrag handelt von der Verbesserung der Verschleißbeständigkeit von Hartstoffphasen in Metal Matrix Composites (MMC), Hartgusslegierungen, Hadfield-Stählen oder Werkzeugstählen. T2 - 15. International Metallographie-Tagung CY - Leoben, Asutria DA - 19.09.2018 KW - Verschleißbeständigkeit KW - Hartstoffphasen KW - NbC PY - 2018 SN - 978-3-88355-416-7 VL - 52 SP - 133 EP - 138 PB - DGM - INVENTUM GmbH CY - Sankt Augustin AN - OPUS4-46056 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Woydt, Mathias T1 - Machining with niobium carbide based tools T2 - Reibung, Schmierung, Verschleiß N2 - The present work deals with Niobcarbid (NbC). Strategic reflections on tungsten carbide and more and more stringent toxicological restrictions for cobalt associated for both with spiraling stock market prices have attracted recently some attention for Niobium carbide as a substitute for tungsten carbide in machining. T2 - 59. Tribologie-Fachtagung CY - Goettingen, Germany DA - 24.09.2018 KW - Hard tungsten KW - Semi-finishing KW - Niobium carbide KW - Friction KW - Wear KW - NbC KW - Hard metal KW - Cobalt KW - Nickel KW - Fe3Al PY - 2018 SN - 978-3-9817451-3-9 SP - 48/1 EP - 48/11 AN - OPUS4-46170 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gradt, Thomas A1 - Theiler, Géraldine T1 - Polymerwerkstoffe für Tribosysteme in tiefkalt verflüssigtem Erdgas T2 - Reibung, Schmierung und Verschleiß N2 - Der Beitrag handelt von der Eignung von Polymeren für Anwendungen in LNG. Um dies zu testen, wurde das tribologische Verhalten von PEEK-, PTFE-, PI-, und UHMW-PE-basierten Werkstoffen im Gleitkontakt gegen CrNi-Stahl untersucht. T2 - 59. Tribologie-Fachtagung CY - Göttingen, Germany DA - 24.09.2018 KW - Alternative Kraftstoffe KW - CNG KW - LNG KW - Trockenreibung KW - Polymerkomposite PY - 2018 SN - 978-3-9817451-3-9 SP - 59/1 EP - 59/4 AN - OPUS4-46177 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Theiler, Géraldine A1 - Gradt, Thomas T1 - Friction and wear characteristics of polymers in gaseous and liquid T2 - Reibung, Schmierung und Verschleiß N2 - In the present work it was shown that the the aim of the presented tests is to investigate polymer composites for their suitability for friction systems in gaseous and liquid hydrogen. T2 - 59. Tribologie-Fachtagung CY - Göttingen, Germany DA - 24.09.2018 KW - Friction KW - Wear KW - Polymer composites KW - Hydrogen KW - Cryogenic temperature PY - 2018 SN - 978-3-9817451-3-9 SP - 60/1 EP - 60/4 AN - OPUS4-46178 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Huang, S. A1 - Vleugels, J. A1 - Cannizza, E. A1 - Woydt, Mathias A1 - Liu, Z. A1 - Mohrbacher, H. T1 - Niobium carbide based cermets with secondary carbide and carbonitride addition T2 - Niobium carbide based cermets with secondary carbide and carbonitride addition N2 - In this study, the influence of Ni binder content and carbide/carbonitride additions on the microstructure and mechanical properties of NbC-Ni matrix cermets were investigated. T2 - WORLDPM2018 CY - Beijing, China DA - 16.09.2018 KW - Cermet KW - Niobium carbide KW - Carbonitride KW - Sintering KW - Mechanical properties PY - 2018 SP - Part 5, 801 EP - 809 AN - OPUS4-46201 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Uhlmann, E. A1 - Meier, P. A1 - Hinzmann, D. A1 - Kropidlowski, K. A1 - Prasol, L. A1 - Woydt, Mathias T1 - Dry turning with niobium carbide based tools T2 - 2018 World Congress on Powder Metallurgy N2 - In the present work it was shown that Niobium carbide (NbC) offers a competitive profile compared to tungsten carbide (WC) as cutting material regarding ist wear resistance preferably in metal cutting processes. T2 - WORLDPM 2018 CY - Beijing, China DA - 16.09.2018 KW - Turning KW - Semi-finishing KW - Niobium carbide KW - Tungsten carbide KW - Iron-based alloys KW - Aluminum PY - 2018 SP - Part 5, 775 EP - 784 AN - OPUS4-46203 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Woydt, Mathias A1 - Huang, S. A1 - Vleugels, J. A1 - Mohrbacher, H. A1 - Cannizza, E. T1 - Tailoring the functional profile of niobium carbide (NbC) as cutting tool materials and for wear protection T2 - 2018 World Congress on Powder Metallurgy N2 - In the present work it was shown that the properties of NbCx, like micro-hardness, hot-hardness, sliding wear resistance, elastic modulus and toughness can be tailored by the C/Nb ratio, the addition of secondary carbides and the type of binder. T2 - WORLDPM2018 CY - Beijing, China DA - 16.09.2018 KW - Niobium carbide KW - Properties KW - Wear KW - Machining PY - 2018 SP - Part 5, 785 EP - 795 AN - OPUS4-46204 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wäsche, Rolf A1 - Ehrke, R. A1 - Kramer, R. A1 - Jayachandran, A. R. A1 - Brandt, G. T1 - Influence of temperature on tribological behaviour of DLC coatings under lubricated conditions up to 250°C T2 - Proceedings of Asia International Conference on Tribology N2 - In the present work it was shown that there is an influence of temperature and counter body material on the tribological properties of a-C:H coatings deposited on Cronidur 30 steel in a lubricated ball on disk contact situation. T2 - ASIATRIB 2018 CY - Kuching, Sarawak, Malaysia DA - 17.09.2018 KW - DLC KW - Temperature KW - Lubricated sliding PY - 2018 SP - 253 EP - 254 AN - OPUS4-46213 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Woydt, Mathias T1 - Dry turning with niobium carbide based tools T2 - POWDERMET 2018 N2 - Niobium carbide (NbC) has attracted recently some attention as a substitute for tungsten carbide in machining. In the present work it was shown that the metallurgical and mechanical aspects favoring long tool lifes of NbC. T2 - POWDERMET 2018 CY - San Antonio, TX, USA DA - 17.06.2018 KW - Niobium carbide KW - NbC KW - Cutting tool KW - Machining PY - 2018 SN - 978-1-943694-18-1 VL - 2 SP - 538 EP - 545 AN - OPUS4-45802 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bakir, Nasim A1 - Artinov, Antoni A1 - Bachmann, Marcel A1 - Gumenyuk, Andrey A1 - Rethmeier, Michael T1 - About the origin of solidification cracking in laser welded thick-walled structures T2 - 4th International Conference on Welding and Failure Analysis of Engineering Materials N2 - In this study, a three-dimensional CFD-simulation model was developed to simulate the fluid flow in the weld pool. The CFD-model showed a bulging region in the middle of the depth, which is separated from the top surface and bottom surface by two narrowing regions. It can be concluded that the interaction of the movement of the laser source with the Marangoni vortex leads to a teardrop shape at the upper and bottom surface of the workpiece. Additionally, it shows that the bulging in the weld is a result of the backflows on the upper and lower sides due to the thermo-capillary-driven flows. The weld pool shape was used as a heat source in a two-dimensional thermomechanical model, which allows a highly accurate transformation of the weld pool dimensions obtained from the CFD model. This developed technique allows the consideration of physical aspects, which cannot be considered when using traditional heat sources. The mechanical model has shown that the chronological order of the solidification of the weld has a significant influence on the nature and distribution of the stresses in the weld. High tensile stress has been observed in the bulging region, i.e. in the susceptible region for solidification cracking, when compared to the other narrowing regions, which show compressive stress. T2 - 4th International Conference on Welding and Failure Analysis of Engineering Materials CY - Aswan, Egypt DA - 19.11.2018 KW - Laser beam welding KW - Solidification cracking KW - Numerical simulation KW - Weld pool geometry KW - CFD-model KW - FE-model PY - 2018 SP - W-6, 1 EP - 10 CY - Aswan, Egypt AN - OPUS4-46735 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Siayah, A. A1 - El-Batahgy, A. A1 - Khafagi, S. A1 - Gumenyuk, Andrey A1 - Gook, S. A1 - Rethmeier, Michael T1 - A study on shielded metal arc welding of 9%Ni steel using non-conventional ferritic welding electrode for LNG facilities T2 - 4th International Conference on Welding and Failure Analysis of Engineering Materials N2 - The present research work aims at clarification of the effect of the welding electrode type on the mechanical properties of SMA welded joints of 9%Ni steel plates. Properties of produced SMA welded joints were evaluated using different non-destructive and destructive investigation methods. In comparison with the conventionally used Ni-based welding electrode ENiCrMo-3 (AWS A5.11), an experimentally produced non-conventional ferritic welding electrode with 11%Ni (ENi11-Company specification) has resulted in a better combination of the mechanical properties of SMA welded joints of this steel type for critical cryogenic applications. Besides, a positive economic impact for the experimentally produced non-conventional ferritic welding electrode, due to its lower cost, could be another attractive aspect. T2 - 4th International Conference on Welding and Failure Analysis of Engineering Materials CY - Aswan, Egypt DA - 19.11.2018 KW - 9%Ni steel, KW - SMAW KW - Conventional Ni-based austenitic welding electrode KW - Mechanical properties KW - Ferritic welding electrode PY - 2018 SP - W-21, 1 EP - 3 AN - OPUS4-46736 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - El-Batahgy, A. A1 - Gook, S. A1 - Gumenyuk, Andrey A1 - Rethmeier, Michael T1 - Effect of laser-beam and hybrid-laser-arc welding parameters and filler metal on microstructure and mechanical properties of thick heat-treated steel X8ni9+Qt640 for cryogenic service T2 - 4th International Conference on Welding and Failure Analysis of Engineering Materials N2 - The present research work encloses results of experimental investigations of the interaction between welding process parameters for laser-beam and hybrid-laser-arc as well as type of the filler metal and the achievable mechanical properties of the weld joints on steel grade X8Ni9+QT640 for cryogenic service containing 9% nickel. The results obtained contribute to the development and conversion in the industrial practice a new laser beam-based welding technology for the automated manufacturing of facilities for the liquefaction, storage and the transport of natural gases (LNG facilities). The results show, that the martensitic microstructure of the laser weld metal including low amount of retained austenite not exceeding 3.5% leads to the relatively low V-notch impact energy. The remarkable heterogeneity in the chemical composition of the weld metal through the weld thickness could be recognized in the case of hybrid-laser-arc welding with ERNiCrMo-3 austenitic filler metal, what also led to insufficient impact toughness of the weld metall. The most promising results could be achieved by using 11%Ni filler wire, which is similar to the base metal and provides a homogeneous microstructure with uniform distribution of Ni through the weld seam. It is remarkable, that a correlation between Charpy impact toughness and wire feeding speed and respectively process heat input exists. The highest toughness values were 134±58 J at -196C. The both laser as well as laser-hybrid welds passed the tensile test. The failure stress of 720±3 MPa with a fracture location in the base material was achieved for all samples tested. T2 - 4th International Conference on Welding and Failure Analysis of Engineering Materials CY - Aswan, Egypt DA - 19.11.2018 KW - Hybrid-laser-arc welding KW - Laser-beam welding, KW - Cryogenic steel KW - Microstructure KW - Tensile strength PY - 2018 SP - W-29, 1 EP - 10 AN - OPUS4-46738 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 - Use of time-of-flight secondary ion mass spectrometry for the investigation of hydrogen-induced effects in austenitic steel AISI 304L T2 - Journal of Vacuum Science & Technology B, Nanotechnology and Microelectronics: Materials, Processing, Measurement, and Phenomena N2 - During 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 the scientific community alike. The storage and transport of hydrogen, which is nowadays mainly realized by austenitic stainless steels, remains problematic, which is due to the degradation of mechanical properties and the possibility of phase transformation by hydrogen diffusion and accumulation. The development of materials and technologies requires a fundamental understanding of these degradation processes. Therefore, studying the behavior 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 was conducted after electrochemical charging. To obtain further information about the structural composition and cracking behavior, electron-backscattered diffraction and scanning electron microscopy were performed. Gathered data of chemical composition and topography were 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 behavior, as well as solubility, allow nonetheless to draw conclusions from the experiments. T2 - 21st International Conference on Secondary Ion Mass Spectrometry CY - Kraków, Poland DA - 10.09.2017 KW - AISI 304L KW - Hydrogen KW - ToF-SIMS KW - Austenitic stainless steel PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1116/1.5013931 SN - 1071-1023 VL - 36 IS - 3 SP - Article 03F103, 1 EP - 6 PB - American Vacuum Society (AVS) AN - OPUS4-44840 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -