Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
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The presentation shows how the three-dimensional quantification of dislocations and their characteristic features, e.g. Burgers vector, line direction, dislocation density, is carried out at the transmission electron microscope in scanning mode (STEM) at Division 5.1 at BAM. Exemplarily, the methods are shown for Ni-base superalloy single crystals, for which a short introduction is given using further TEM techniques. Additional examples on low angle grain boundaries, nucleation of oxides at dislocations and interaction of dislocations and carbides are shown.
The content of the presentation was addapted, aiming at scientists who work within the DFG Priority Programme 1713 "Strong coupling of thermo-chemical and thermo-mechanical states in applied materials".
The LEK94 is a Ni-base superalloy single crystal (SX) of the second generation, a materials class which is important for its high temperature creep resistance (>1000°C) in first stage blades of low-to-medium pressure gas turbines. Monocrystalline Ni-base superalloy SXs have a two-phase microstructure consisting of small cubes (' phase with the ordered L12 crystal structure, cube edge length: 500 nm), separated by thin channels (γ phase with fcc solid solution structure, channel width: 20 nm). The microstructural evolution during high temperature and low stress tensile creep has been thoroughly investigated previously, mainly for [001] loading, both in terms of dislocation activity (filling of γ channels, formation of dislocation networks, cutting of the γ’ phase) as well as phase coarsening (rafting, topological inversion). Other loading geometries have received less attention.
The present work studies high temperature and low stress creep deformation of the superalloy LEK 94 at temperatures around 1000°C, where rafting occurs. Differences between loading under different uniaxial, biaxial and triaxial stress states are discussed. Stereo-microscopy and g∙b analysis in the scanning transmission electron microscopy mode (STEM) are combined for microstructural analysis. The focus is set on the role of dislocation interactions with the aging microstructure. Both development in STEM characterization methods, as well as the roles of phase coarsening, γ channel filling, microstructural heterogeneity and γ’ phase cutting are discussed.
Der Vortrag verdeutlicht die Grundlagen der Korrosionsbeständigkeit nichtrostender Stähle und beschäftigt sich vorwiegend mit dem Einfluss der Schleifbearbeitung auf das Korrosionsverhalten. Das AiF-Vorhaben 18823 N/1 wird vorgestellt und erste Ergebnisse zum Einfluss von Schleifprozessen auf die Korrosionsbeständigkeit nichtrostender Stähle werden präsentiert. Darüber hinaus werden Empfehlungen für Verarbeiter nichtrostender Stähle gegeben.
In the presentation different zinc coatings are presented and investigated. Their naturally formed protective layers are electrochemically characterized and corrosion relevant values are determined by using a gel pad based on polysaccharide. The corrosion relevant values allow the differentiation of various zinc coating systems and can describe the current protective effect provided by the coating. It is shown that gel-type electrolytes influence protective layers and coatings considerably less than corresponding bulk electrolytes. From the results it is evident that gel-type electrolytes represent a viable and promising field in corrosion research.
Anhand von auf Polysaccharid basierenden Gelpads werden im Vortrag verschiedene Zinkschichtsysteme untersucht, die natürlich gebildeten Deckschichten elektrochemisch charakterisiert und korrosionsrelevante Kennwerte bestimmt. Die ermittelten Kennwerte erlauben eine Differenzierung verschiedener Schichtsysteme und können die momentane Schutzwirkung der Deckschichten unter atmosphärischen Bedingungen beschreiben. Durch den Vergleich zu Bulk-Elektrolyten wird gezeigt, dass gelartige Elektrolyte Zinkschichten deutlich geringer beeinflussen als entsprechende Bulk-Elektrolyte. Aus den Ergebnissen wird ersichtlich, dass gelartige Elektrolyte in der Korrosionsforschung ein entwicklungsfähiges und aussichtsreiches Forschungsfeld zur Beurteilung von Verzinkungen darstellen.
Korrosionsuntersuchungen mit gelartigen Elektrolyten an natürlich gebildeten Zinkdeckschichten
(2016)
Ein neuer Ansatz bei elektrochemischen Korrosionsuntersuchungen kann durch den Einsatz von gelartigen Elektrolyten als Alternative zu wässrigen Prüfelektrolyten beschritten werden. Gelartige Elektrolyte ermöglichen minimalinvasive Untersuchungen an natürlich gebildeten Zinkdeckschichten. Dadurch können korrosionsrelevante Kennwerte ermittelt werden, die Aussagen zur Deckschichtbildung und zur Stabilität der gebildeten Deckschichten erlauben. In diesem Beitrag wird anhand verschiedener Deckschichtzustände an Zink der Mehrwert von gelartigen Elektrolyten für die Korrosionsforschung verdeutlicht.
Bei elektrochemischen Untersuchungen von atmosphärischen Korrosionsreaktionen an deckschicht- und passivschichtbildenden Werkstoffen stößt man elektrolytseitig an Grenzen. So erweisen sich sowohl das Nachempfinden eines dünnen Feuchtfilms als auch die Interpretation von elektrochemischen Messungen in so genannten Bulk-Lösungen (eine „Masse“ an Elektrolyt) hinsichtlich des Korrosionsverhaltens unter atmosphärischen Bedingungen häufig als schwierig. Eine neue Herangehensweise an diese Problemstellung in der Korrosionsforschung beinhaltet den Einsatz von gelartigen Elektrolyten als Alternative zu den Bulk-Elektrolyten. Gelartige Elektrolyte bilden einen dünnen Feuchtfilm auf der Werkstoffoberfläche aus, wodurch die natürlich gebildete Deckschicht ähnlich wie an Atmosphäre beeinflusst wird und nahezu zerstörungsfrei untersucht werden kann. Durch eine elektrochemische Instrumentierung können geeignete Kennwerte wie Polarisationswiderstände und Korrosionsströme ermittelt werden, die Aussagen zur Kinetik der Deckschichtbildung und zur Stabilität der gebildeten Deckschichten unter Einwirkung eines dünnen Feuchtfilms ermöglichen.
Anhand von auf Polysaccharid basierenden Gelpads werden im Vortrag verschiedene Zinkschichtsysteme und Aluminiumlegierungen untersucht, die natürlich gebildeten Deckschichten elektrochemisch charakterisiert und korrosionsrelevante Kennwerte bestimmt. Die ermittelten Kennwerte erlauben eine Differenzierung verschiedener Schichtsysteme und beschreiben die momentane Schutzwirkung der Deckschichten unter atmosphärischen Bedingungen.
The effect of bouncing strikes on crack extension in low blow tests has been investigated.
• Crack propagation sensor signals, force-displacement records and loading level have been analyzed.
• Additional crack extension in the specimen due to bouncing strikes of the hammer is not to be expected.
It can be seen as a major experimental advantage that the striker does not have to be catched after the low blow test.
• This has to be proved for the given conditions of test setup, material and loading.