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ür die Berücksichtigung mechanischer Belastungen unterhalb der Streckgrenze ist im Rahmen einer zuverlässigen Bauteilauslegung die Kenntnis der elastischen Konstanten von besonderer Bedeutung. Für die experimentelle Bestimmung des Elastizitätsmoduls wurde eine Vielzahl von Verfahren entwickelt, die zum Teil werkstoffspezifisch Eingang in die Normung gefunden haben.
Prinzipiell können diese Verfahren in zwei Gruppen unterteilt werden: die statischen und die dynamischen Prüfverfahren. Die statischen Verfahren beruhen auf der direkten Messung des Spannungs-Dehnungs-Zusammenhangs während einer mechanischen Belastung im elastischen Verformungsbereich (Zug, Biegung, Druck). Die dynamischen Verfahren basieren auf der Schwingungsanregung eines Prüfkörpers und der Analyse der resultierenden Schwingungen (Resonanzmethode oder Impulsanregungsmethode) oder auf der Messung der Ultraschallausbreitungsgeschwindigkeit.
Stellvertretend für die dynamischen Verfahren wird im ersten Teil dieses Beitrages die Resonanzmethode vorgestellt. Der zweite Teil dieses Beitrages fasst die werkstoffabhängigen Ergebnisse der E-Modulbestimmung mit statischen Verfahren im Zug- und Biegeversuch zusammen.
Contact formation and development are the basis of friction and wear modelling and understanding. Unanimously topography formation and development in friction contacts are regarded of highest importance for understanding and modelling friction processes. The frequently found running in behaviour of sliding contacts is—aside from the build up of reaction and transfer layers-at least partly caused by the topography development due to friction processes until a stable equilibrium state is reached.
Experimental results of friction and topography measurements are presented which demonstrate the mutual modification of friction and contact topography.
A special experimental set up with an AFM allowed to correlate the measured friction forces with the contact position and the topography at this point. In this way, friction force transitions and changes can be assigned to topography changes due to abrasion, adhesion and wear particle agglomeration.
Contact surfaces with artificial regular structures have been prepared to avoid problems with topography and friction correlation due to the statistical nature of roughness on technical contact surfaces. The friction effects of roughness were simulated by etched ditches of defined width, depth and distance on silicon or metal surfaces. This allowed to explain the mutual influences of topography and friction. The effect of a single asperity and of the 'roughness structures' could be demonstrated.
Topography measurements with an AFM correlated with the friction force could help to understand friction changes without changing any parameter.
In der Praxis kann Fäulnis in Holzkonstruktionen
ein großes Problem darstellen. Ein Fäulnisbefall
kann zu einer Schädigung in der Gesamtkonstruktion
führen. Zusammen mit der TU Berlin wurden an der
Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Versuche mit Ultraschallecho zur Detektion von Bauteilrückwänden
und verdeckten Hohlstellen durchgeführt.
Hierbei werden Sender und Empfänger auf einer Bauteilseite
angekoppelt, was eine große Anwendungsvielfalt
ermöglicht. Im Rahmen der Versuche an der BAM wurden
zylindrische Longitudinalwellenprüfköpfe in Zweikopftechnik
mit 100 kHz angeregt und an den Probekörpern mit
verschiedenen Koppelmitteln angekoppelt. Die Messergebnisse
wurden graphisch als B-Bilder dargestellt und ausgewertet.
Dabei zeigte sich, dass die Rückwand der fehlerfreien
Probekörper klar geortet wird und eingebrachte Hohlstellen
besonders gut detektiert werden können.
Der Klimaschutz erfordert die Reduzierung des Ausstoßes von Kohlendioxid. Neue Kraftwerke mit Sauerstoffverbrennung und möglicherweise CO2-Abscheidung sollen eine Reduktion des CO2 im Bereich der Energietechnik ermöglichen. Die heute üblichen Hochtemperaturwerkstoffe werden anderen Umgebungsbedingungen ausgesetzt, und es sind andere Korrosionsraten und Korrosionsreaktionen zu erwarten. In diesem Beitrag werden die Kraftwerkstechnologien kurz vorgestellt und an einem Beispiel erläutert, dass die Oxidation an Luft mit der Oxidation in Wasser nicht direkt vergleichbar ist.
Aluminium oxide films were prepared by a dip-coating procedure from solutions of hydrolysed aluminium-tri-sec-butoxide in methoxyethanol on austenitic steel as well as hard metal tools. The heat treatment was performed in an argon atmosphere or vacuum at temperatures up to 1100 °C. Characterisation of the coatings by SEM, showed nearly crack free coatings with a dense morphology which completely cover the substrate. The chemical composition of the coatings was investigated by ESCA, GD-OES and XRD measurements. This analysis detected a multi-layered arrangement of spinel phases, ?- and ?-alumina in the coatings. The scratch test showed sufficient adhesion of the coatings comparable to CVD layers. Pin-on-disc and oscillating sliding tests were carried out on solgel coated samples and also on uncovered reference samples. The determined wear rates and friction coefficients showed significant improvement in wear resistance of solgel coatings containing a corundum phase. The strong adhesion to the substrates is due to a layered assembly formation and gradient composition of the coating caused by an interdiffusion of metal cations and oxygen in the metal/oxide interface during heat treatment.
Alumina sols were prepared using a modified
Yoldas procedure, thus resulting in sols with high solids
content, excellent long term stability and small particle size.
PH-value ranged between 3.7 and 0.6. Sols were characterised
using rheological, UV-vis transmission and particle
size measurements. Depending on NO3-/Al molar ratio as
well as solids content, sols vary. Analysis of reduced viscosities
indicate the formation of chainlike polymeric species
above a critical solids fraction.
Two new octahedral cluster complexes [Re6S8(3,5-Me2PzH)6]Br2 · 2(3,5-Me2PzH) (1) and [Re6Se8(3,5-Me2PzH)6]Br2 · 2(3,5-Me2PzH) (2), where 3,5-Me2PzH is 3,5-dimethylpyrazole, have been synthesized using reaction of rhenium chalcobromide complexes Cs4[Re6S8Br6] · 2H2O and Cs3[Re6Se8Br6] · H2O, respectively, with molten 3,5-dimethylpyrazole. Both compounds synthesized were characterized by X-ray single-crystal diffraction and chemical analysis, IR and luminescent spectra.
Based on its excellent combination of a high strength/weight ratio and good corrosion behavior, Ti6Al4V alloy is ranked among the most important advanced materials for a variety of industrial applications. However, in many of these technological applications, this alloy is exposed to environments which can act as sources of hydrogen, and severe problems may arise based on its susceptibility to hydrogen embrittlement. Even small hydrogen concentrations might lead to failure. Consequently, a comprehensive knowledge of hydrogen's absorption/desorption behavior and interactions between hydrogen and different microstructural features is necessary to better understand the desorption and trapping mechanisms, the types of the trap sites, and the trapped hydrogen content, in order to determine the safe service conditions of this alloy in the industry. In this paper, different characteristics of hydrogen's absorption/desorption behavior and trapping in a duplex-annealed Ti6Al4V alloy are studied by means of thermal desorption spectroscopy (TDS). Spectra analysis is supported by data from a variety of other experimental techniques, such as LECO hydrogen determinator, XRD and microstructure investigations by means of optical and electron microscopy. Hydrogen evolution is found to be a very complex process, being affected by the way hydrogen was initially introduced to the alloy, the phase transformations that may occur during the thermal analysis and the presence of potential trapping sites.