Das große technische Potential der Meeresenergie wird aufgrund hoher Energieerzeugungskosten nur in sehr geringem Umfang genutzt. Der Verzicht auf eine Kapselung der Wälzlager in Meeresenergieanlagen könnte durch Reduzierung der Reibungsverluste einen deutlich effizienteren und wirtschaftlicheren Betrieb dieser Anlagen ermöglichen. Ohne eine Kapselung sind die Wälzlager allerdings direkt dem korrosiven Meerwasser ausgesetzt. In Kombination mit der gleichzeitig auftretenden starken tribologischen Belastung resultiert ein tribokorrosives Beanspruchungskollektiv. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines galvanisch abscheidbaren Schichtsystems und des dazugehörigen Beschichtungsverfahrens im Labormaßstab, mit dem der Wälzlagerstahl 100Cr6 vor der tribokorrosiven Belastung in Meerwasser geschützt werden kann.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Das Ziel dieser Arbeit war es, mithilfe von mikromechanischen Methoden ein besseres Verständnis über mikrostrukturelle Inhomogenitäten und den Auswirkungen von Legierungselementen auf die mechanischen Eigenschaften von Nickel- und Kobaltbasis-Superlegierungen zu erlangen. Gerade bei Superlegierungen sind mikrostrukturelle Inhomogenitäten auf unterschiedlichen Längenskalen zu finden. Somit bestimmen beispielsweise Gusssegregationen, Korngrenzen, die γ und γʹ-Phasen, und auch weitere Phasen wie Boride maßgeblich die mechanischen Eigenschaften.
Moderne mikromechanische Methoden erlauben die Untersuchung der mechanischen Eigenschaften auf den unterschiedlichsten Längenskalen von Superlegierungen. Mikrostrukturelle Bestandteile, wie etwa einzelne γʹ-Ausscheidungen, können sogar bis in den Nanometerbereich mechanisch charakterisiert werden. Ein Fokus dieser Arbeit lag auf der Charakterisierung von Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen, die möglichst nah an den Einsatztemperaturen liegen. In der vorliegenden Arbeit konnten bei Temperaturen von bis zu 785 °C zuverlässige Daten bestimmt werden. Eng gekoppelt mit den lokalen mechanischen Tests ist die mikrostrukturelle Charakterisierung, um Rückschlüsse auf das zugrunde liegende Verformungsverhalten zu ziehen.
Die in dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnisse können daher für eine weitere Legierungsentwicklung und Optimierung dienen, um die Einsatztemperaturen von Nickelbasis-Superlegierungen weiter zu erhöhen, und Kobaltbasis-Superlegierungen einen Schritt weiter in Richtung Anwendung zu bringen.
Aktualisiert: 2020-09-10
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Dauerhafte Hitzeeinwirkung macht Metalle mürbe
Wenn Stähle oder Hochtemperaturlegierungen auf Dauer bei mehr als 40 % ihres Schmelzpunktes belastet werden, gelten völlig andere Haltbarkeitsdaten als bei Raumtemperatur. Die mechanischen Eigenschaften werden zeitabhängig und die in den üblichen Nachschlagewerken verfügbaren Festigkeitswerte können nicht mehr verwendet werden. In der Industrie werden Metalle im Hochtemperaturbereich eingesetzt. Das Problem der Konstrukteure solcher Anlagen besteht darin, zuverlässige Daten für die mechanische Auslegung zu finden. Dieses Buch schafft erstmals Abhilfe.
Es liefert Ihnen- ein Nachschlagewerk mit Zeitstanddaten von 199 Fe-Basis-, 77 Ni-Basis- und 23 Co-Basis-Legierungen mit erläuternden Informationen zu mechanischen Eigenschaften bei hohen Temperaturen- Methoden zur Ermittlung von Zeitstanddaten und deren Inter- und Extrapolation- Hinweise zum Auftreten von Kriechschädigungen bis hin zum Zeitstandversagen- Diagnostik und Reparaturmöglichkeiten von Kriechschäden- ein MS Excel-Berechnungstool, das Sie bei der Auswahl der geeigneten Legierung für Ihren Anwendungsfall unterstützt.
Dieses Werk schließt eine große Lücke, denn es enthält erstmals umfassende temperaturabhängige Zeitstanddaten. Der Autor verknüpft eigene Untersuchungen mit allen verstreut verfügbaren Datenquellen und destilliert daraus einen unverzichtbaren Leitfaden für alle Konstrukteure im Bereich von Hochtemperaturanwendungen.
Aktualisiert: 2020-05-05
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Das große technische Potential der Meeresenergie wird aufgrund hoher Energieerzeugungskosten nur in sehr geringem Umfang genutzt. Der Verzicht auf eine Kapselung der Wälzlager in Meeresenergieanlagen könnte durch Reduzierung der Reibungsverluste einen deutlich effizienteren und wirtschaftlicheren Betrieb dieser Anlagen ermöglichen. Ohne eine Kapselung sind die Wälzlager allerdings direkt dem korrosiven Meerwasser ausgesetzt. In Kombination mit der gleichzeitig auftretenden starken tribologischen Belastung resultiert ein tribokorrosives Beanspruchungskollektiv. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines galvanisch abscheidbaren Schichtsystems und des dazugehörigen Beschichtungsverfahrens im Labormaßstab, mit dem der Wälzlagerstahl 100Cr6 vor der tribokorrosiven Belastung in Meerwasser geschützt werden kann.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Dauerhafte Hitzeeinwirkung macht Metalle mürbe
Wenn Stähle oder Hochtemperaturlegierungen auf Dauer bei mehr als 40 % ihres Schmelzpunktes belastet werden, gelten völlig andere Haltbarkeitsdaten als bei Raumtemperatur. Die mechanischen Eigenschaften werden zeitabhängig und die in den üblichen Nachschlagewerken verfügbaren Festigkeitswerte können nicht mehr verwendet werden. In der Industrie werden Metalle im Hochtemperaturbereich eingesetzt. Das Problem der Konstrukteure solcher Anlagen besteht darin, zuverlässige Daten für die mechanische Auslegung zu finden. Dieses Buch schafft erstmals Abhilfe.
Es liefert Ihnen
- ein Nachschlagewerk mit Zeitstanddaten von 199 Fe-Basis-, 77 Ni-Basis- und 23 Co-Basis-Legierungen mit erläuternden Informationen zu mechanischen Eigenschaften bei hohen Temperaturen
- Methoden zur Ermittlung von Zeitstanddaten und deren Inter- und Extrapolation
- Hinweise zum Auftreten von Kriechschädigungen bis hin zum Zeitstandversagen
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Dieses Werk schließt eine große Lücke, denn es enthält erstmals umfassende temperaturabhängige Zeitstanddaten. Der Autor verknüpft eigene Untersuchungen mit allen verstreut verfügbaren Datenquellen und destilliert daraus einen unverzichtbaren Leitfaden für alle Konstrukteure im Bereich von Hochtemperaturanwendungen.
Systemvoraussetzungen für E-Book inside: Internet-Verbindung und Adobe-Reader oder Ebook-Reader bzw. Adobe Digital Editions
Aktualisiert: 2022-10-11
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Nickelwerkstoffe und hochlegierte Sonderedelstähle sind für ihre Anwendung im Chemieanlagenbau und in der Energietechnik in erster Linie charakterisiert durch Werkstoffnummer, Preis, Abtragungsrate im jeweiligen korrosiven Medium und die wichtigsten mechanisch-technologischen Kenngrößen. Häufig sind darüber hinaus aber besondere Aspekte zu berücksichtigen. In diesem Sinne stellen sich beispielsweise bei neuen Anwendungen neue Fragen bei der Verarbeitbarkeit durch Schweißen. Im Hinblick auf die korrosionsspezifischen Eigenschaften haben die Lochfraß- und die Spaltkorrosionsbeständigkeit zunehmend Bedeutung erlangt. Neu aufkommende Anwendungen verlangen werkstoffseitig neue Antworten.
Der Themenband verbessert den Kenntnisstand bei den Anwendern, zeigt neue Entwicklungen und Erkenntnisse auf und ist behilflich bei der Suche nach kostenoptimalen Lösungen der Werkstoffprobleme in Chemieapparatebau, Kraftwerks- und Hochtemperaturtechnik.
Aktualisiert: 2022-04-07
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Zur Vermeidung von Heißrissen bei der gerichteten Erstarrung von Nickelbasis-Superlegierungen wird der Versuch unternommen, die Festigkeit und den Zusammenhalt des Dendritennetzwerkes über eine geometrisch günstigere Restschmelzeverteilung zu steigern.
Experimentelle Ergebnisse zeigen, dass für eine zunehmende Konzentration an interdendritisch seigernden Elementen wie Ta eine höhere Vernetzung der Dendriten untereinander erzielt werden kann. Heißzugversuche an einkristallin erstarrten Probekörpern lassen für die Legierung mit einer stärkeren Vernetzung zwischen den Dendriten eine Zunahme der Festigkeit im semiliquiden Bereich erkennen. Gießbarkeitstests mit stängelkristallinem Gussgefüge zeigen allerdings keine Überlegenheit der Legierung mit besserer Vernetzung. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass ohne korngrenzenfestigende Minorelemente ein Auftreten von Heißrissen nicht zu verhindern ist.
Aktualisiert: 2020-01-09
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