Conference papers

Schilling, Jörg;
Werkstoffwissenschaftliche und technologische Untersuchungen zum Bunteinsatzhärten, 2010. - Getr. Zählung Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2010
Enth. außerdem: Thesen

Die im Verlaufe diese Arbeit erworbenen Erkenntnisse zum Bunteinsatzhärten basieren auf Recherchen zu historischen Entwicklung der Verfahrenstechnologie, einem Vergleich heute noch existierenden Anwender und der wissenschaftlich-methodischen Auswertung durchgeführter Versuchsreihen von über 200 Proben. Sie entstanden aber auch durch die Verknüpfung unterschiedlicher Fachgebiete, wie der Waffentechnik, der Härtereitechnik, der Werkstoffwissenschaften, der Chemie und der Optik. Aufgrund dieser gegebenen Komplexität, lag die Schwierigkeit bei der Probenauswertung insbesondere in der Eingrenzung der analytischen Methoden zur Bestimmung der für das Verfahren typischen Härte- und Farbparameter. Im Ergebnis dieser Arbeiten wurde auf die neue Technologie zum Bunteinsatzhärten ein Verfahrens-Patent erteilt (Pat.Nr. 10156326). Damit ist es erstmals möglich diese spezielle Wärmebehandlung mit reproduzierbaren Parametern durchzuführen und auf heutige legierte und kohlenstoffreiche Stahlwerkstoffe mit einem sehr kleinen technologischen Fenster zu applizieren. Als eines der wesentlichsten Erkenntnisse aus den Untersuchungen ist hervorzuheben, dass es sich beim Bunthärten nicht um ein typisches Einsatzhärteverfahren, sondern um ein gezieltes Zementieren unterhalb der 1. Umwandlungstemperatur (A C1) des Stahls handelt. Die Bildung einer 1-3mym dicken Zementitphase mit einer defektfreien Verzahnung zum Grundwerkstoff ist dabei entscheidendes Kriterium für fehlerfreie, farbige Oxidschichten. Moderne legierte und kohlenstoffreiche Stahlsorten neigen durch das entstehende Kohlenstoff-Konzentrationsgefälle bei der Austenitisierung und karbidbildende Legierungselemente (Mangan und Chrom)zum Ablösen der Deckschicht. Es wurde im Rahmen der Versuche festgestellt, dass durch eine spezielle Glühbehandlung diese Erscheinung vermieden werden kann. Es konnte weiterhin nachgewiesen werden, dass die signifikanten Deckschichten eine charakteristische Oberflächenmorphologie aufweisen und vorwiegend aus eisenoxidischen, Mikrokristalliten bestehen. Aufgrund des auftretenden Interferenzeffektes an dünnen Schichten, als Grundlage der Farbentstehung, konnte für die markantesten Farben eine Zuordnung der Schichtdicken (d=24-230nm) und der Reflexionswerte vorgenommen werden. Die mit anteiliger Verwendung von Knochenkohle (ab 40 Ma%) bei der Zementierung auftretende katalysatorische Wirkung des Kalziumkarbonates ermöglicht bereits bei niedrigen Prozesstemperaturen (ab T a=650 C) auch das verzugsarme Bunthärten geometrisch instabiler Bauteile.

http://www.gbv.de/dms/ilmenau/toc/629752591.PDF

Günter, Friedhelm;
Ausfallmechanismen, Ausfallmodelle und Zuverlässigkeitsbewertung von kalten Kontaktiertechniken
[Online-Ausg.]. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2010. - Online-Ressource (PDF-Datei: 192 S., 17,29 MB). - (Werkstofftechnik aktuell ; 3) : Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2009
Parallel als Druckausg. erschienen

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit Schadensbildern, Ausfallmechanismen und Zuverlässigkeitsbewertungen von Schneid-Klemm-Verbindungen (SKV) sowie Einpress-Verbindungen (EPV) unter thermischen und mechanischen Belastungen. Im ersten Teil der Arbeit wurden hierzu neuartige Prüfkonzepte entwickelt, die einerseits eine Trennung der mechanischen und thermischen Belastungen ermöglichen und andererseits für die produktunabhängige Erprobung realer Kontaktgeometrien geeignet sind. Die Grundidee die mechanische Belastung direkt und nicht über eine thermomechanische Belastung einzubringen wurde für vier verschiedene Schneid-Klemm-Verbindungen und zwei Verbindungen aus der Einpresstechnik in Labor-Prüfeinrichtungen umgesetzt. Anhand dieser Prüfstände wurden in einem ersten Schritt die Schadensbilder und Ausfallmechanismen der Verbindungen unter niederfrequenten, weggesteuerten mechanischen Belastungen detailliert erarbeitet. Für die Praxis wurde hierdurch eine breite Basis zur Beurteilung von Feldausfällen und zur Auslegung der Verbindungen geschaffen. Außerdem wurde aus den Versuchsergebnissen ein Kriterium abgeleitet, dass eine Abschätzung des aktivierten Ausfallmechanismus bereits in FE-Modellen ermöglicht. Aufbauend auf der systematischen Beschreibung der Ausfallmechanismen und ausgehend von Grundkonzepten zur Reibkorrosion wurde für die 1,5-mm-SKV eine Methode zur Lebensdauervorhersage entwickelt. Die Form der Kraft-Weg-Kurve und deren Entwicklung unter einer mechanischen Last ermöglichen Belastungsregime einzuführen. Diese Einteilung eine Abschätzung der Lebensdauer bereits nach wenigen Lastwechseln, also in einem frühen Stadium der Belastung. In einem zweiten Schritt wurde die Methodik der Kraft-Weg-basierten Lebensdauerprognose erfolgreich auf Einpressverbindung\-en übertragen. Am Beispiel der 1,5-mm-SKV wurde im vierten Teil der Arbeit das Grundlagenverständnis der Schadensbilder sowohl auf statische Temperaturauslagerungen wie auch auf die Kombination von thermischen und mechanischen Belastungen erweitert. Rein statische Temperaturbelastungen beeinträchtigen die Lebensdauer der Verbindung unter extremen Belastungen (T=220 grad C und t>1 Jahr). Grundvoraussetzung für einen Ausfall bei Umgebungstemperaturen bis 150 grad C ist hingegen die Kombination mit eine mechanische Belastung der Kontaktzone. Die Gegenüberstellung von Temperaturwechselversuchen und direkter mechanischer Belastung bildet die Basis neuer Erprobungskonzepte, die durch den Einsatz einer direkten mechanischen Wechselbelastung Entwicklungszeiträume deutlich verkürzen. Über die im Rahmen der Arbeit eingeführte Trennung von thermischer und mechanischer Belastung konnten drei Faktoren identifiziert werden, die die Lebensdauer der Verbindungen beeinflussen: thermisch-aktivierte Ausfallmechanismen (Oxidation und Spannungsrelaxation), mechanische Belastungen und die Umlagerungsgeschwindigkeit. Aus dieser differenzierten Beschreibung ergibt sich die Möglichkeit in weiteren Versuchen Alterungsgesetze für kraft- und formschlüssige Verbindungen abzuleiten. Auch aus neuen Anwendungsfeldern ergeben sich eine Vielzahl an offenen Arbeitsthemen. Mit der zunehmenden Anzahl an Fahrzeugen mit Hybrid- oder Elektroantrieb steigen auch die Anforderungen an die Stromtragfähigkeit von kraft- und formschlüssigen Kontakten. Um diesen gestiegenen Erwartungen sicher begegnen zu können, sind Untersuchungen an bestromten Kontakten und an neuen Werkstoffpaarungen erforderlich.

http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=15337

Schaaf, Peter
Laser processing of materials : fundamentals, applications and developments. - Berlin : Springer, 2010. - XIV, 231 S.. - (Springer series in materials science ; 139) ISBN 3-642-13280-4
Literaturangaben. - Zusätzliches Online-Angebot unter www.springer.com

Spieß, Lothar; Kups, Thomas; Hotovy, Ivan; Rehacek, Vlastimil; Wilke, Marcus
Struktur und Oberflächenmorphologie von gesputterten TiO2-Schichten. - In: Thüringer Werkstofftag 2010, (2010), S. 121-126

http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=15197

Hofmann, Martin; Teichert, Gerd; Teichert, Gerd *1957-*; Spieß, Lothar;
Darstellung der Eigenschaftsverteilung in einer einsatzgehärteten Randschicht mit verschiedenen Methoden. - In: Thüringer Werkstofftag 2010, (2010), S. 133-138
Parallel als Druckausg. erschienen

http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=15197