Zyklisches Verformungsverhalten der (alpha+beta)-Titanlegierungen Ti-6Al-4V und Ti-6Al-7Nb:
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| Published: |
Kaiserslautern
Lehrstuhl für Werkstoffkunde, Techn. Univ.
2005
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| Series: | Werkstoffkundliche Berichte
13 |
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| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
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ZYKLISCHES VERFORMUNGSVERHALTEN DER (A+SS)-TITANLEGIERUNGEN
TI-6AL-4VUNDTI-6AL-7NB * * . - = * * : : ; : W^SMFFMNII TIEFTE BERICHTE
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HERATISG^BERRPROF.;D|.-JN:G;HABILD.^OEFTER INHALTSVERZEICHNIS ZYKLISCHES
VERKORMUNCSVERH ALTEN DER(A+SS)-TLTANLLGLERL NGEN TI-6AL-4V UIND I
I-6AI,-7NB INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG 1 2 TITAN UND
TITANLEGIERUIIGEN 3 2.1 HISTORISCHE KNIWICKLUNG 3 2.2 KIGENSCHAFTCN VON
TITANLEGIERUIIGEN 7 2.2.1 TITAN TECHNISCHER REINHEIT 8 2.2.2
TITANLEGIERUNGEN 10 2.3 KRISTALL STRUKTUR VON TITAN 16 2.4 GELUEGC VON
TITANLEGIERUIIGEN 19 2.4.1 TITAN MIT LAMELLARCR GEFUEGESTRUKTUR 20 2.4.2
TITAN MIT GLOBULARER GEFUEGESTRUKTUR 22 2.5 EINSATZGEBIETE VON
TITANLEGIERUNGEN 24 2.5.1 TITANLEGIERUIIGEN ALS BIOWERKSTOFF IN DER
MEDIZIN 24 2.5.2 TITANLEGIERUNGEN IN DER LUFT- UND RAUMFAHRT 27 2.5.3
WEITERE ANWENDUNGSGEBIETE 3 I 3 GRUNDLAGEN DER LEBENSDAUERVORHERSAGE 34
3.1 GRUNDLAGEN DER MATERIALERMUEDUNG 34 3.2 ZYKLISCHE BEANSPRUCHUNG VON
BAUTEILEN 35 3.3 ERMUEDUNG METALLISCHER WERKSTOFFE 36 3.4 BEWERTUNG DES
MECHANISCHEN VERFORMUNGS VERHALTENS 38 3.4.1 MONOTONE BEANSPRUCHUNG J&
3.4.2 LEBENSDAUERORIENTIERTE BEWERTUNG BEI ZYKLISCHER BEANSPRUCHUNG 39
II INHALTSVERZEICHNIS 3.4.3 VORGANGSORIENTIERTE BEWERTUNG BEI ZYKLISCHER
BEANSPRUCHUNG 40 3.5 WECHSELVERFORMUNGSVERHALTEN VON TITANLEGIERUNGEN 43
3.5.1 EINFLUSS DER MIKROSTRUKTUR 43 3.5.2 EINFLUSS DER TEXTUR 48 3.5.3
EINFLUSS VON MITTELSPANNUNGEN 49 3.5.4 EINFLUSS VON
OBERFLAECHENBEHANDLUNGEN 50 3.5.5 RISSBILDUNG IN TITANLEGIERUNGEN 51 4
WERKSTOFFE UND PROBENGEOMETRIE 54 4.1 WERKSTOFFE 54 4.2 PROBENGEOMETRIE
62 5 VERSUCHSEINRICHTUNGEN UND MESSTECHNIK 64 5.1 SERVOHYDRAULISEHE
SCHWINGPRUEFSYSTEME 64 5.2 MESSVERFAHREN 65 5.2.1
SPANNUNG-DEHNUNG-HYSLERESISMESSUNGEN 65 5.2.2 THERMOMETRIE 66 5.2.3
KORROSIONSPOTENTIALMESSUNG 70 5.2.4 BEANSPRUCHUNGEN MIT EINSATZNAHEN
LAST-ZEIT-VERLAEUI CN 74 5.3 MIKROSKOPISCHE UND ANALYTISCHE VERFAHREN 77
5.3.1 LICHTMIKROSKOPISCHE UNTERSUCHUNGEN 77 5.3.2 QUANTITATIVE
METALLOGRAPHIE 78 5.3.3 RASTERELEKTRONENMIKROSKOPISCHE UNTERSUCHUNGEN 78
5.3.4 TRANSMISSIONSELEKTRONENMIKROSKOPISCHE UNTERSUCHUNGEN 78 5.3.5
ROENTGENOGRAPHISCHE UNTERSUCHUNGEN 78 6 ERGEBNISSE 80 6.1
LASTSTEIGERUNGSVERSUCHE 80 6.1.1 LASTSLEIGERUIIGSVERSUCHE AN TI-6A!-4V
80 6.1.2 LASTSTEIGERUNGSVERSUCHE AN TI-6AI-7NB 83 6.1.3
LASTSTEIGERUNGSVERSUCHE IN VERSCHIEDENEN QUASI-PHYSIOLOGISCHEN MEDIEN 87
6.2 LEBENSDAUERORIENTIERTE UNTERSUCHUNGEN 88 INHALTSVERZEICHNIS M 6.2.1
SPANNUNGSKONTROLLIERTE EIIISTUFENVERSUEHE 88 6.2.2 ABSINKEN DER
WECHSELFESTIGKEIT IM HCF-BCREICH 89 6.2.3 EINFLUSS KORROSIVER
UMGEBUNGSBEDINGUNGEN AUF DIE LEBENSDAUER 92 6.3
WECHSELVERFORMUNGSVERHALTEN BEI SPANNUNGSKONTROLLIERTER
EINSTUFENBEANSPRUCHUNG94 6.3.1 BEANSPRUCHUNG IN SAUERSTOFFGESAETTIGTER
RINGERLOESUNG 94 6.3.2 WECH SEI VERFORMUNGS VERHALTEN IM HCF-BEREICH 98
6.3.3 WECHSELVERFORMUNGSVCRHALTEN IN PHYSIOLOGISCHEN MEDIEN 100 6.4
WECHSELVERFORMUNGSVERHALTEN BEI EINSTUFIGER TOTALDEHNUNGSKONTROILIERTER
BEANSPRUCHUNG 102 6.5 QUASI-PHYSIOLOGISCHE BEANSPRUCHUNG 105 6.5.1
BEANSPRUCHUNGSVERLAUF NORMALES GEHEN 105 6.5.2 BEANSPRUCHUNGSVERLAUF
CHARAKTERISTISCHER SCHRITTFOLGEN 107 6.5.3 ERMITTLUNG DES
SCHAEDIGUNGSZUSTANDES IN MESSBLOECKEN 110 6.6 FREIES KOIROSIONSPOTENTIAL
ALS MASS FUER DIE SCHAEDIGUNG DES WERKSTOFFS 115 6.7 BEARBEITUNGSBEDINGTER
EIGENSPANNUNGSTIEFENVERLAUF 120 6.8 MIKROSTRUKLURELLE BEURTEILUNG DER
INNENANRISSE 121 6.9 EINFLUSS DER MIKROSTRUKTUR AUF DAS ERMUEDUNGSV
ERHALTEN 128 6.10 MIKROSKOPISCHE UNTERSUCHUNG DER BRUCHFLAECHEN 131 6.11
RISSAUSBREITUNG BEI EINSTUFIGER SPANNUNGSKONTROLLIERTER BEANSPRUCHUNG
133 6.12 TRANSMISSIONSELEKTRONENMIKROSKOPISCHE UNTERSUCHUNGEN
DEFINIERTER ERMUEDUNGSZUSTAENDE 137 7 ZUSAMMENFASSUNG 141 8
LITERATURVERZEICHNIS 144
|
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ZYKLISCHES VERFORMUNGSVERHALTEN DER (A+SS)-TITANLEGIERUNGEN
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VERKORMUNCSVERH ALTEN DER(A+SS)-TLTANLLGLERL'NGEN TI-6AL-4V UIND'I
I-6AI,-7NB INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG 1 2 TITAN UND
TITANLEGIERUIIGEN 3 2.1 HISTORISCHE KNIWICKLUNG 3 2.2 KIGENSCHAFTCN VON
TITANLEGIERUIIGEN 7 2.2.1 TITAN TECHNISCHER REINHEIT 8 2.2.2
TITANLEGIERUNGEN 10 2.3 KRISTALL STRUKTUR VON TITAN 16 2.4 GELUEGC VON
TITANLEGIERUIIGEN 19 2.4.1 TITAN MIT LAMELLARCR GEFUEGESTRUKTUR 20 2.4.2
TITAN MIT GLOBULARER GEFUEGESTRUKTUR 22 2.5 EINSATZGEBIETE VON
TITANLEGIERUNGEN 24 2.5.1 TITANLEGIERUIIGEN ALS BIOWERKSTOFF IN DER
MEDIZIN 24 2.5.2 TITANLEGIERUNGEN IN DER LUFT- UND RAUMFAHRT 27 2.5.3
WEITERE ANWENDUNGSGEBIETE 3 I 3 GRUNDLAGEN DER LEBENSDAUERVORHERSAGE 34
3.1 GRUNDLAGEN DER MATERIALERMUEDUNG 34 3.2 ZYKLISCHE BEANSPRUCHUNG VON
BAUTEILEN 35 3.3 ERMUEDUNG METALLISCHER WERKSTOFFE 36 3.4 BEWERTUNG DES
MECHANISCHEN VERFORMUNGS VERHALTENS 38 3.4.1 MONOTONE BEANSPRUCHUNG J&
3.4.2 LEBENSDAUERORIENTIERTE BEWERTUNG BEI ZYKLISCHER BEANSPRUCHUNG 39
II INHALTSVERZEICHNIS 3.4.3 VORGANGSORIENTIERTE BEWERTUNG BEI ZYKLISCHER
BEANSPRUCHUNG 40 3.5 WECHSELVERFORMUNGSVERHALTEN VON TITANLEGIERUNGEN 43
3.5.1 EINFLUSS DER MIKROSTRUKTUR 43 3.5.2 EINFLUSS DER TEXTUR 48 3.5.3
EINFLUSS VON MITTELSPANNUNGEN 49 3.5.4 EINFLUSS VON
OBERFLAECHENBEHANDLUNGEN 50 3.5.5 RISSBILDUNG IN TITANLEGIERUNGEN 51 4
WERKSTOFFE UND PROBENGEOMETRIE 54 4.1 WERKSTOFFE 54 4.2 PROBENGEOMETRIE
62 5 VERSUCHSEINRICHTUNGEN UND MESSTECHNIK 64 5.1 SERVOHYDRAULISEHE
SCHWINGPRUEFSYSTEME 64 5.2 MESSVERFAHREN 65 5.2.1
SPANNUNG-DEHNUNG-HYSLERESISMESSUNGEN 65 5.2.2 THERMOMETRIE 66 5.2.3
KORROSIONSPOTENTIALMESSUNG 70 5.2.4 BEANSPRUCHUNGEN MIT EINSATZNAHEN
LAST-ZEIT-VERLAEUI'CN 74 5.3 MIKROSKOPISCHE UND ANALYTISCHE VERFAHREN 77
5.3.1 LICHTMIKROSKOPISCHE UNTERSUCHUNGEN 77 5.3.2 QUANTITATIVE
METALLOGRAPHIE 78 5.3.3 RASTERELEKTRONENMIKROSKOPISCHE UNTERSUCHUNGEN 78
5.3.4 TRANSMISSIONSELEKTRONENMIKROSKOPISCHE UNTERSUCHUNGEN 78 5.3.5
ROENTGENOGRAPHISCHE UNTERSUCHUNGEN 78 6 ERGEBNISSE 80 6.1
LASTSTEIGERUNGSVERSUCHE 80 6.1.1 LASTSLEIGERUIIGSVERSUCHE AN TI-6A!-4V
80 6.1.2 LASTSTEIGERUNGSVERSUCHE AN TI-6AI-7NB 83 6.1.3
LASTSTEIGERUNGSVERSUCHE IN VERSCHIEDENEN QUASI-PHYSIOLOGISCHEN MEDIEN 87
6.2 LEBENSDAUERORIENTIERTE UNTERSUCHUNGEN 88 INHALTSVERZEICHNIS M 6.2.1
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WECHSELFESTIGKEIT IM HCF-BCREICH 89 6.2.3 EINFLUSS KORROSIVER
UMGEBUNGSBEDINGUNGEN AUF DIE LEBENSDAUER 92 6.3
WECHSELVERFORMUNGSVERHALTEN BEI SPANNUNGSKONTROLLIERTER
EINSTUFENBEANSPRUCHUNG94 6.3.1 BEANSPRUCHUNG IN SAUERSTOFFGESAETTIGTER
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