Temperaturwechselprüfung mit dem Nd-YAG-Laser an Metallen, Verbundwerkstoffen und Keramiken:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
1997
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| Beschreibung: | Bochum, Univ., Diss., 1997 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
1
1.1
BAUTEILBEANSPRUCHUNG
DURCH
TEMPERATURWECHSEL
1
1.2
THERMISCHE
SPANNUNGEN
2
1.3
THERMOSCHOCK
UND
THERMISCHE
ERMUEDUNG
4
2
LITERATURAUSWERTUNG
6
2.1
PHYSIKALISCHE
WERKSTOFFEIGENSCHAFTEN
7
2.1.1
SCHMELZTEMPERATUR
8
2.1.2
WAERMEAUSDEHNUNGSKOEFFIZIENT
8
2.1.3
WAERMEKAPAZITAET
9
2.1.4
WAERMELEITFAEHIGKEIT
10
2.2
MECHANISMEN
DER
WAERMEUEBERTRAGUNG
11
2.2.1
WAERMELEITUNG
12
2.2.2
KONVEKTION
13
2.2.3
WAERMESTRAHLUNG
13
2.3
TEMPERATURFELDER
15
2.4
THERMISCH
INDUZIERTE
SPANNUNGSFELDER
17
2.5
GESCHICHTE
DER
TEMPERATURWECHSELPRUEFUNG
21
2.6
EINORDNUNG
DER
TEMPERATURWECHSEL-PRUEFMETHODEN
24
2.6.1
ISOTHERME
ERMUEDUNG
25
2.6.2
THERMOMECHANISCHE
ERMUEDUNG
26
2.6.3
THERMISCHE
ERMUEDUNG
27
3
ZIEL
DER
ARBEIT
30
4
EXPERIMENTELLE
METHODEN
UND
VERSUCHSWERKSTOFFE
32
4.1
ND-YAG-LASER
32
4.1.1
FUNKTIONSWEISE
32
4.1.2
TECHNISCHE
SPEZIFIKATION
UND
AUSSTATTUNG
DER
ANLAGE
34
4.2
TEMPERATURMESSUNG
35
4.2.1
STRAHLUNGSPYROMETER
35
4.2.2
THERMOELEMENTE
36
INHALTSVERZEICHNIS
II
4.3
VERSUCHSWERKSTOFFE
36
4.3.1
VERGUETUNGSSTAEHLE
(DIN
EN
10083-1)
37
4.3.2
NICHTROSTENDE
STAEHLE
(DIN
EN
10088,
SEW
410)
38
4.3.3
GUSSEISEN
(DIN
1691
UND
1693)
39
4.3.4
VERBUNDWERKSTOFFE
(MMC'S)
40
4.3.5
HITZEBESTAENDIGER
STAHLGUSS
G-X
40
NICRSI
35
25
(DIN
17465)
41
4.3.6
INGENIEURKERAMIKEN:
SILICIUMCARBID
UND
SILICIUMNITRID
43
4.4
OPTIMIERUNG
DES
ABSORPTIONSVERHALTENS
VON
WERKSTOFFOBERFLAECHEN
44
4.5
UNTERSUCHUNG
UND
BEWERTUNG
DER
THERMISCHEN
WERKSTOFFERMUEDUNG
46
4.5.1
UNTERSUCHUNG
DER
SCHAEDIGUNGSMECHANISMEN
46
4.5.2
QUANTIFIZIERUNG
DER
RISSDICHTE
46
4.5.3
QUANTIFIZIERUNG
DER
RISSTIEFE
47
4.5.4
HAERTEMESSUNG
47
4.6
VERSUCHSKOMBINATION
ZUR
QUANTIFIZIERUNG
DER
LASERINDUZIERTEN
THERMISCHEN
ERMUEDUNG
MIT
KAVITATIONSEROSION
48
4.6.1
KAVITATIONS-PRUEFSTAND
48
4.6.2
ROENTGENOGRAPHISCHE
EIGENSPANNUNGSMESSUNG
49
4.6.3
DOPPELRINGBIEGEEINRICHTUNG
50
4.6.4
RAUHEITSMESSUNG
51
4.6.5
KONFOKALE
LASERRASTERMIKROSKOPIE
51
5
TEMPERATURGRADIENTEN,
ANALYTISCHE
UND
NUMERISCHE
TEMPERATUR
UND
SPANNUNGSBERECHNUNGEN
52
5.1
DEFINITION
DER
TEMPERATURGRADIENTEN
53
5.2
WIRKUNG
VON
LASERPULSEN
IN
WERKSTOFFOBERFLAECHEN
54
5.2.1
ANALYTISCHES
MODELL
ZUR
BERECHNUNG
VON
TEMPERATURFELDEM
54
5.2.2
NUMERISCHE
RECHNUNGEN
MIT
DER
FINITE-ELEMENTE-METHODE
56
5.2.3
LASER
UND
SYSTEMPARAMETERVARIATION
57
5.3
EINFLUSS
DER
PHYSIKALISCHEN
WERKSTOFFEIGENSCHAFTEN
58
5.3.1
WECHSELWIRKUNG
VON
LASERLICHT
MIT
GITTERSCHWINGUNGEN
58
5.3.2
EINFLUSS
VON
TEMPERATUR
UND
WAERMELEITLEITFAEHIGKEIT
59
5.4
EINFLUSS
DER
LASER
UND
SYSTEMPARAMETER
61
INHALTSVERZEICHNIS
III
6
AUSWAHL
DER
LASER-VERSUCHSFUEHRUNG
64
6.1
ZYKLIEREN
MIT
HILFE
DER
TEMPERATURSTEUERUNG
66
6.1.1
LASER-VERSUCHSPARAMETER
67
6.1.2
EINFLUSS
DES
ABSCHRECKMEDIUMS
68
6.2
LASERPULSE
ALS
TEMPERATURWECHSEL
69
6.2.1
LASER-VERSUCHSPARAMETER
70
6.2.2
OPTIMIERUNG
DES
ABSORPTIONSVERHALTENS
72
6.3
LASERPARAMETER
FUER
DEN
ANSCHLIESSENDEN
KAVITATIONSTEST
74
7
ERGEBNISSE
DER
WERKSTOFFUNTERSUCHUNGEN
76
7.1
VERGUETUNGSSTAEHLE
76
7.2
METALLE
UND
VERBUNDWERKSTOFFE
77
7.2.1
SCHAEDIGUNGSMECHANISMEN
77
7.2.2
RISSDICHTE
79
7.2.3
RISSTIEFE
80
7.2.4
RISSGESCHWINDIGKEIT
82
7.3
HITZEBESTAENDIGER
STAHLGUSS
G-X
40
NICRSI
35
25
83
7.3.1
SCHAEDIGUNGSMECHANISMEN
84
7.3.2
RISSWACHSTUM
85
7.3.3
VERFESTIGUNGSVERHALTEN
85
7.4
INGENIEURKERAMIKEN
86
7.4.1
SCHAEDIGUNGSMECHANISMEN
86
7.4.2
QUANTIFIZIERUNG
DER
SCHAEDIGUNG
AN
RISSEN
87
7.5
KAVITATIONSEROSION
ZUR
QUANTIFIZIERUNG
DER
LASERINDUZIERTEN
TEMPERATURWECHSEL-SCHAEDIGUNG
IN
KERAMIKOBERFLAECHEN
88
7.5.1
EROSIONS-MECHANISMEN
88
7.5.2
MASSEVERLUST-MESSUNGEN
89
8
DISKUSSION
DER
WERKSTOFFUNTERSUCHUNGEN
92
8.1
TEMPERATURWECHSELVERHALTEN
VON
VERGUETUNGSSTAEHLEN
92
8.2
KORRELATION
DES
TEMPERATUNWECHSELVERHALTENS
MIT
THERMOSCHOCKGUETEWERTEN
(R-WERTEN)
95
8.2.1
SCHAEDIGUNGSPARAMETER
96
8.2.2
SCHADENSTOLERANZPARAMETER
97
INHALTSVERZEICHNIS
IV
8.3
CHARAKTERISIERUNG
VON
TEMPERATURWECHSELRISSEN
UNTER
BRUCHMECHANISCHEN
ASPEKTEN
101
8.3.1
RISSINITIIERUNG
UND
RISSFORTSCHRITT
102
8.3.2
RISSNETZWERKE
103
8.3.3
RISSGENERATIONEN
104
8.3.4
AUSBRUECHE
105
8.4
THERMISCHE
ERMUEDUNG
VON
METALLEN
UND
VERBUNDWERKSTOFFEN
107
8.4.1
MECHANISMEN
DER
RISSENTSTEHUNG
UND
DES
RISSWACHSTUMS
107
8.4.2
QUANTIFIZIERUNG
DER
SCHAEDIGUNG
DURCH
RISSE
111
8.4.3
VERGUETUNGSSTAEHLE
113
8.4.4
NICHTROSTENDE
STAEHLE
114
8.4.5
GUSSEISEN
116
8.4.6
VERBUNDWERKSTOFFE
118
8.5
HITZEBESTAENDIGER
STAHLGUSS
G-X
40
NICRSI
35
25
122
8.5.1
WIRKUNG
VON
LEGIERUNGSELEMENTEN
122
8.5.2
OXIDATION
124
8.5.3
VERFESTIGUNGSVERHALTEN
126
8.5.4
EINFLUSS
DER
CARBIDE
128
8.5.5
KORRELATION
DES
TEMPERATURWECHSELVERHALTENS
MIT
MECHANISCHEN
WERKSTOFFKENNGROESSEN
132
8.6
INGENIEURKERAMIKEN:
SILICIUMCARBID
UND
SILICIUMNITRID
134
8.7
KAVITATIONSEROSION
ZUM
NACHWEIS
VON
TEMPERATURWECHSELSCHAEDEN
140
8.7.1
INTERPRETATION
DER
MASSEVERLUST-MESSUNGEN
NACH
DER
LASERPRUEFUNG
140
8.7.2
QUALIFIKATION
DES
KAVITATIONSTESTS
FUER
EINE
KOMBINATION
MIT
DER
LASER-TEMPERATURWECHSELPRUEFUNG
146
9
ZUSAMMENFASSUNG
149
10
QUELLENVERZEICHNIS
155
11
TABELLEN
174
12
ABBILDUNGEN
192 |
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