Systematische Beurteilung technischer Schadensfälle:
Gespeichert in:
Weitere Verfasser: | |
---|---|
Format: | Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Weinheim
Wiley-VCH
2014
|
Ausgabe: | Sechste Auflage |
Schlagworte: | |
Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
Beschreibung: | XV, 548 Seiten Illustrationen, Diagramme |
ISBN: | 9783527325306 3527325301 |
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INHALTSVERZEICHNIS
VORWORT ZUR 6. AUFLAGE XIII
VORWORT ZUR
1. AUFLAGE XV
1 VORGEHENSWEISE BEI DER BEARBEITUNG EINES SCHADENSFELLES 1
1.1 AUFGABEN UND ZIELE DER SCHADENSANALYSE 1
1.2 VORGEHENSWEISE 2
1.3 SCHADENSAUFNAHME UND BEWEISSICHERUNG 2
1.4 INFORMATIONEN UEBER DEN SCHADENSFALL 3
1.5 DURCHFUEHRUNG 4
2 EINTEILUNG, URSACHEN UND KENNZEICHEN DER BRUECHE 13
2.1 BRUCHARTEN 13
2.2 DEFINITIONEN DER BRUCHARTEN 14
2.3 BRUCHURSACHEN 18
2.4 ALLGEMEINE KENNZEICHEN FUER BRUCH- UND BEANSPRUCHUNGSART
3 WERKSTOFFUNTERSUCHUNGEN 25
3.1 MECHANISCHE WERKSTOFFPRUEFUNG 26
3.2 METALLOGRAFISCHE WERKSTOFFUNTERSUCHUNGEN 35
3.3 CHEMISCHE WERKSTOFFUNTERSUCHUNGEN 39
3.4 ZERSTOERUNGSFREIE WERKSTOFFUNTERSUCHUNGEN 39
3.5 BEWERTUNG UND MESSUNGEN VON EIGENSPANNUNGEN 44
4 ELEKTRONENMIKROSKOPIE BEI DER SCHADENSANALYSE 49
4.1 SYSTEMATIK ELEKTRONENMIKROSKOPISCHER SCHADENSANALYSE 49
4.2 GRUNDLAGEN DER ELEKTRONENMIKROSKOPIE 50
4.3 GERAETE 52
4.3.1 TRANSMISSIONSELEKTRONENMIKROSKOP (TEM) 52
4.3.2 RASTERELEKTRONENMIKROSKOP (REM) UND MIKROSONDE (MS) 54
4.3.3 ELEKTRONENSTRAHLMIKROANALYSE (ESMA) 56
4.3.3.1 WELLENLAENGENDISPERSIVE SPEKTROMETER 56
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VI | INHALTSVERZEICHNIS
4.3.3.2 ENERGIEDISPERSIVE SPEKTROMETER (EDS) 58
4.3.3.3 ANWENDUNG DER ESMA 58
4.3.4 RUECKSTREU-ELEKTRONENBEUGUNG (ELECTRON BACKSCATTERED DIFFRACTION,
EBSD) 59
4.3.5 WEITERE ANALYSEVERFAHREN 62
4.3.6 ABBILDUNGSVERFAHREN 65
4.3.6.1 SEKUNDAERELEKTRONENABBILDUNG 65
4.3.6.2 RUECKSTREUELEKTRONENABBILDUNG 66
4.4 PRAEPARATIONS- UND UNTERSUCHUNGSVERFAHREN 68
4.4.1 OBERFLAECHENUNTERSUCHUNGEN 69
4.4.2 UNTERSUCHUNGEN DES WERKSTOFFINNEREN 69
4.4.3 FRAKTOGRAFISCHE UNTERSUCHUNGEN 72
4.4.4 FOCUSSED ION BEAM (FIB) 73
4.4.5 UNTERSUCHUNG VON PULVERN 73
4.4.6 TEM-UNTERSUCHUNGEN 75
4.4.7 QUANTITATIVE BILDANALYSE 76
4.4.8 QUANTITATIVE ELEKTRONENSTRAHLMIKROANALYSE 76
4.5 ZUSAMMENFASSUNG 77
5 MIKROSKOPISCHE UND MAKROSKOPISCHE ERSCHEINUNGSFORMEN DES DUKTILEN
GEWALTBRUCHES (CLEITBRUCH) 79
5.1 DEFINITION UND ERSCHEINUNGSFORMEN 79
5.2 TRICHTER-KEGEL-BRUCH 81
5.3 FRAESERFOERMIGER BRUCH 90
5.4 SCHERBRUCH 91
5.5 AUSZIEHEN ZUR SPITZE 96
5.6 EINFLUSS VON WERKSTOFF UND BEANSPRUCHUNG AUF DIE WABENFORM 97
6 MAKROSKOPISCHE UND MIKROSKOPISCHE ERSCHEINUNGSFORMEN DES
SPALTBRUCHES 103
6.1 EINLEITUNG 103
6.2 PHASEN DES BRUCHVORGANGES 103
6.3 KENNZEICHNUNG VON SPALTBRUECHEN 104
6.4 MAKROSKOPISCHE BRUCHMERKMALE 104
6.5 MIKROSKOPISCHE BRUCHMERKMALE 106
6.5.1 TRANSKRISTALLINER SPALTBRUCH 107
6.5.2 INTERKRISTALLINER SPALTBRUCH 113
6.5.3 MISCHBRUECHE 115
6.5.4 SPALTBRUECHE IN MARTENSITISCHEN WERKSTOFFZUSTAENDEN 115
6.5.5 VERWECHSELUNGSMOEGLICHKEITEN 116
6.5.6 *QUASI-SPALTBRUCH" 118
6.6 BAUTEILVERSAGEN DURCH SPALTBRUCH 120
INHALTSVERZEICHNIS | VII
7 MAKROSKOPISCHES UND MIKROSKOPISCHES ERSCHEINUNGSBILD DES
SCHWINGBRUCHES 127
7.1 DEFINITION UND GENERELLE BEMERKUNGEN 127
7.2 MAKROSKOPISCHES ERSCHEINUNGSBILD 128
7.2.1 ANRISS 128
7.2.2 SCHWINGUNGSRISS 136
7.2.3 RESTBRUCH 137
7.2.4 CHARAKTERISTISCHE BRUCHFLAECHEN 138
7.3 ABHILFEMASSNAHMEN 139
7.4 MIKROSKOPISCHE MECHANISMEN UND TOPOGRAFIEN 140
7.5 BEISPIELE 159
7.5.1 STEIFIGKEITSSPRUENGE 159
7.5.2 OBERFLAECHENFEHLER 176
7.5.3 SCHWINGBRUECHE AN AUSGEWAEHLTEN BAUTEILEN 191
7.5 ANHANG 219
7.5.3 ANALYSE VON 250 SCHADENSFAELLEN AN LUFTFAHRZEUGEN 219
8 THERMISCH INDUZIERTE BRUECHE 221
8.1 ANFORDERUNGEN AN WERKSTOFFE FUER DEN EINSATZ BEI ERHOEHTER
BETRIEBSTEMPERATUR 221
8.2 WARMFESTIGKEIT 221
8.2.1 BRANDSCHAEDEN 223
8.3 KALTRISSE 225
8.3.1 AUFHAERTUNGSRISSE 225
8.3.2 UNTERPLATTIERUNGSRISSE 226
8.4 HEISSRISSE 228
8.4.1 ERSTARRUNGSRISSE 228
8.4.2 AUFSCHMELZUNGSRISSE 228
8.4.3 HEISSRISSVERURSACHENDE PHASEN 231
8.5 ZEITSTANDFESTIGKEIT 231
8.5.1 GEFUEGEVERAENDERUNGEN 233
8.5.2 ZEITSTANDPOREN 237
8.5.3 ZEITSTANDBRUECHE 241
8.5.4 RESTLEBENSDAUER 243
8.6 HAERTERISSE 245
8.7 THERMISCHE ERMUEDIMG 245
8.8 ZUSAMMENFASSUNG 248
/
9 KORROSIONSSCHAEDEN AN METALLISCHEN WERKSTOFFEN OHNE MECHANISCHE
BELASTUNG 251
9.1 EINLEITUNG 251
9.2 KORROSION 252
9.3 KORROSIONSERSCHEINUNGSFORMEN OHNE MECHANISCHE BELASTUNG 261
9.3.1 GLEICHMAESSIGE FLAECHENKORROSION 261
9.3.2 MULDENKORROSION 262
INHALTSVERZEICHNIS
9.3.3 LOCHKORROSION 262
9.3.4 SPALTKORROSION 265
9.3.5 KONTAKTKORROSION (GALVANISCHE KORROSION) 266
9.3.6 TAUPUNKTKORROSION 267
9.3.7 STILLSTANDSKORROSION 267
9.3.8 SAUERSTOFFKORROSION 268
9.3.9 SELEKTIVE KORROSION 268
9.3.9.1 INTERKRISTALLINE KORROSION 268
9.3.9.2 SPONGIOSE 271
9.3.9.3 ENTZINKUNG 272
9.3.10 MIKROBIOLOGISCHE KORROSION 272
9.4 UNTERSUCHUNGEN ZUM KORROSIONSVERHALTEN 272
10 KORROSIONSSCHAEDEN AN METALLISCHEN WERKSTOFFEN BEI UEBERLAGERTER
MECHANISCHER BEANSPRUCHUNG 277
10.1 EINLEITUNG 277
10.2 RISSBILDENDE KORROSIONSARTEN 277
10.2.1 ANODISCHE SPANNUNGSRISSKORROSION 278
10.2.1.1 SCHADENSBEISPIELE 281
10.2.2 SCHWINGUNGSRISSKORROSION 287
10.2.2.1 SCHADENSBEISPIEL 288
10.2.3 DEHNUNGSINDUZIERTE SPANNUNGSRISSKORROSION 289
10.2.3.1 SCHADENSBEISPIEL 290
10.2.4 LOTRISSIGKEIT 291
10.2.4.1 SCHADENSBEISPIEL 291
10.2.5 KATHODISCHE SPANNUNGSRISSKORROSION 292
10.2.5.1 SCHADENSBEISPIELE 294
10.3 EROSIONSKORROSION 296
10.3.1 STROEMUNGSBEEINFLUSSTE KORROSION 296
10.3.2 FLUESSIGKEITSAUFPRALLEROSION, TROPFENSCHLAG 298
10.4 KAVITATIONSKORROSION 299
10.4.1 SCHADENSBEISPIELE 300
10.5 REIBKORROSION 302
10.6 SCHLUSSBEMERKUNG 304
11 SCHAEDEN DURCH WASSERSTOFF 307
11.1 VORBEMERKUNG 307
11.2 ATOMARER UND MOLEKULARER WASSERSTOFF 307
11.2.1 THERMODYNAMISCHE GLEICHGEWICHTE 307
11.2.2 KINETIK 310
11.2.3 EFFUSION 311
11.3 SCHADENSARTEN 313
11.3.1 VERZOEGERTER BRUCH UND WASSERSTOFFINDUZIERTE
SPANNUNGSRISSKORROSION
(H-IND. SCC) 314
11.3.2 FISCHAUGEN UND FLOCKEN 318
INHALTSVERZEICHNIS | IX
11.3.3 BEIZBLASEN UND HICS 323
11.3.4 METHANBILDUNG 323
11.4 BEISPIELE 323
11.5 VERWECHSLUNGSMOEGLICHKEITEN 337
11.6 WASSERSTOFFEMPFINDLICHKEIT VERSCHIEDENER METALLISCHER
WERKSTOFFE 339
11.6 ANHANG (VERWENDETE GROESSEN UND GLEICHUNGEN) 343
12 SCHAEDEN DURCH HOCHTEMPERATURKORROSION 345
12.1 ALLGEMEINE BEMERKUNGEN 345
12.2 THERMODYNAMIK UND KINETIK 346
12.2.1 GLEICHGEWICHTE 346
12.2.2 WACHSTUM UND STRUKTUR 349
12.3 HTK IN HEISSEN GASEN 350
12.3.1 OXIDATION 350
12.3.1.1 ZUNDERBESTAENDIGKEIT DURCH LEGIEREN 354
12.3.1.2 INNERE OXIDATION 356
12.3.2 AUFKOHLUNG (INNERE KARBIDBILDUNG) 357
12.3.2.1 AUFKOHLENDE GASE 358
12.3.2.2 SELBSTAUFKOHLUNG 360
12.3.3 WASSERSTOFFANGRIFF 362
12.3.3.1 DRUCKWASSERSTOFFANGRIFF OBERHALB 200 C AUF STAHL 362
12.3.3.2 WASSERSTOFFKRANKHEIT BEI KUPFER 363
12.3.4 SCHWEFELUNG 363
12.3.4.1 SCHWEFELAKTIVITAET VON GASEN 363
12.3.4.2 STABILISIERUNG DER OXIDISCHEN SCHUTZSCHICHT 364
12.4 HTK UNTER ABLAGERUNGEN 365
12.4.1 HTK AN UEBERHITZERBEROHRUNGEN STEINKOHLENGEFEUERTER
DAMPFERZEUGER 366
12.4.2 HTK AN GASTURBINENSCHAUFELN 369
12.5 HTK IN METALLSCHMELZEN 371
13 WERKSTOFFSCHAEDEN DURCH VERSCHLEISS 375
13.1 GRUNDLAGEN ZUM VERSCHLEISSVERHALTEN VON WERKSTOFFEN 375
13.2 TRIBOSYSTEM 376
13.3 VERSCHLEISSARTEN UND VERSCUELEISSMECHANISMEN 380
13.3.1 VERSCHLEISS DURCH ABRASION 381
13.3.2 VERSCHLEISS DURCH ADHAESION 384
13.3.3 VERSCHLEISS DURCH TRIBOCHEMISCHE REAKTION 385
13.3.4 VERSCHLEISS DURCH OBERFLAECHENERMUEDUNG 394
13.4 VERSCHLEISSSCHUTZSCHICHTEN 395
13.4.1 VERFAHREN ZUR UNTERSUCHUNG VON VERSCHLEISSSCHUTZSCHICHTEN 398
13.4.2 GALVANISCH ABGESCHIEDENE CHROMSCHICHTEN 399
13.4.3 AUSSENSTROMLOS ABGESCHIEDENE NICKELSCHICHTEN 399
13.5 ZUSAMMENFASSUNG 401
X | INHALTSVERZEICHNIS
14 SCHAEDEN AN SCHWEISSNAEHTEN 405
14.1 EINLEITUNG 405
14.2 WERKSTOFFBEEINFLUSSUNG DURCH DEN SCHWEISSPROZESS 406
14.3 RISSBEREICHE IN SCHWEISSKONSTRUKTIONEN 406
14.3.1 SCHWACHSTELLEN 407
14.3.2 RISSLAGEN 409
14.4 RISSARTEN IN SCHWEISSVERBINDUNGEN 410
14.4.1 FERTIGUNGSRISSE 410
14.4.1.1 HEISSRISSE 411
14.4.1.2 KALTRISSE 417
14.4.1.3 LAMELLENRISSE 424
14.4.1.4 RELAXATIONSRISSE 430
14.4.2 BETRIEBSRISSE 436
14.4.2.1 BETRIEBSRISSE INFOLGE UEBERBEANSPRUCHUNG 436
14.4.2.2 BETRIEBSRISSE - AUSGEHEND VON SCHWEISSFEHLEM 441
14.5 SCHLUSSBETRACHTUNG 442
15 BRUCHMECHANIK IN DER SCHADENSANALYSE 447
15.1 EINLEITUNG 447
15.2 STABILE, INSTABILE UND UNTERKRITISCHE RISSAUSBREITUNG 447
15.3 SPANNUNGSINTENSITAETSFAKTOR 449
15.3.1 DEFINITION 449
15.3.2 DIE WIRKSAMEN SPANNUNGEN 450
15.3.3 OBERFLAECHENRISSE 451
15.3.4 SPANNUNGSINTENSITAETSFAKTOREN FUER BELIEBIGE BELASTUNGEN 452
15.4 ANWENDUNGSBEREICH DER LINEAR-ELASTISCHEN BRUCHMECHANIK (LEBM)
453
15.5 ZUSAMMENHANG ZWISCHEN KRITISCHER RISSLAENGE UND KRITISCHER SPAN
NUNG 453
15.6 UNTERKRITISCHES RISSWACHSTUM BEI WECHSELNDER BELASTUNG 454
15.7 UNTERKRITISCHES RISSWACHSTUM BEI KONSTANTER BELASTUNG UND
AGGRESSIVER
UMGEBUNG 456
15.8 LEBENSDAUERBERECHNUNG 45 6
15.9 KORRELATION BRUCHLINIENABSTAND - MITTLERE RISSGESCHWINDIGKEIT 457
15.10 KORRELATION BRUCHLINIENABSTAND -AK 458
15.11 VERSAGEN DURCH PLASTISCHE INSTABILITAET 459
15.12 DIE ZWEI-KRITERIEN-METHODE 461
15.13 ANWENDUNGSBEISPIEL: BEHAELTER UNTER INNENDRUCK 462
15.14 BRUCHMECHANISCHE SCHADENSBEWERTUNG 465
16 SCHAEDEN AN DRUCKBEHAELTERN 469
16.1 ZUSAMMENFASSUNG 469
16.2 PROBLEMSTELLUNG 469
16.3 RISIKOBEWERTUNG MITTELS BRUCHMECHANIK 473
16.4 FALLSTUDIEN 476
INHALTSVERZEICHNIS | XI
16.4.1 UNFALL MIT SAUERSTOFFFLASCHE 476
16.4.2 UNFALL MIT ACETYLENFLASCHE 480
16.4.3 KATASTROPHE MIT FLUESSIGGASTANKWAGEN 482
16.5 FOLGERUNGEN 485
17 SCHADENSUNTERSUCHUNGEN UND PROBLEMLOESUNGEN MIT
OBERFLAECHENANALYTIK 487
17.1 EINLEITUNG 48 7
17.2 OBERFLAECHENEMPFINDLICHE UNTERSUCHUNGSMETHODEN 487
17.3 AUGER-ELEKTRONEN-SPEKTROSKOPIE (AES) 489
17.3.1 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN 489
17.3.2 SCANNING AUGER MICROSCOPE (SAM) 491
17.4 ROENTGEN-FOTOELEKTRONEN-SPEKTROSKOPIE (XPS, ESCA) 492
17.4.1 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN 492
17.4.2 ESCA-ANLAGE 493
17.5 ANWENDUNGSBEISPIELE 494
17.5.1 KADMIUM-VERSPROEDUNG DER BOLZEN AUS DER TRIEBWERKSAUFHAENGUNG
EINES GROSSRAUMFLUGZEUGS 494
17.5.2 BESCHAEDIGTER DRUCKSENSOR 496
17.5.3 OBERFLAECHENKONTAMINATION BEI EINER HOCHFREQUENZ-EMPFANGSSPULE 500
17.5.4 HAFTUNG VON DIAMANTARTIGEN KOHLENSTOFFSCHICHTEN AUF IMPLANTATEN
502
17.5.5 OBERFLAECHENANALYSE EINER HUEFTGELENKPROTHESE 505
17.6 ZUSAMMENFASSUNG 507
18 SCHWINGUNGSRISSE BEI DER DYNAMISCHEN PRUEFUNG VON
SEILBAHNKOMPONENTEN 511
18.1 EINLEITUNG 511
18.2 SEILBAHNSYSTEME 511
18.3 FAHRZEUGKOMPONENTEN BEI UMLAUFSEILBAHNEN 513
18.4 BETRIEBSBELASTUNGEN 514
18.5 EUROPAEISCHE NORMEN FUER SEILBAHNFAHRZEUGE 515
18.6 BEISPIELE AUS DER PRAXIS 517
18.6.1 BEISPIELE ZU SPANNUNGSKONZENTRATIONEN 518
18.6.1.1 KUPPELBARE SEILKLEMME 518
18.6.1.2 GEHAENGESTANGE 520
18.6.1.3 6-PERSONEN-KABINENSTRUKTUR 520
18.6.1.4 3-PERSONEN-SESSELFAHRZEUG 521
18.6.2 BEISPIELE ZU SCHWEISSEIGENSPANNUNGEN UND STEIFIGKEITSAENDERUNGEN
522
18.6.2.1 6-PERSONEN-KABINENFAHRZEUG 522
18.6.2.2 4-PERSONEN-KABINENFAHRZEUG 524
18.6.2.3 GEHAENGERAHMEN EINES SEILBAHNFAHRZEUGES 525
18.6.3 VERSAGENSBEISPIELE INFOLGE REIBKORROSION 526
18.6.3.1 ALLGEMEINES 526
18.6.3.2 4-PERSONEN-SESSELFAHRZEUG 527
XII
| INHALTSVERZEICHNIS
18.6.3.3 8-PERSONEN-SEILBAHNKABINE 529
18.6.4 VERSAGENSBEISPIEL INFOLGE MONTAGESPANNUNGEN 531
18.6.5 VERSAGENSBEISPIEL INFOLGE SPANNUNGSRISSKORROSION 534
STICHWORTVERZEICHNIS 539 |
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