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Investigation of magnetic effects on austenitic stainless steels after low temperature carburization
(2018)
This work aims at investigating the magnetic effects of austenitc stainless steels which can occur after a low temperature carburisation depending on the alloy. Samples were prepared of different alloys and subjected to a multiple low temperature carburisation to obtain different treatment conditions for each alloy. The layer characterisation was carried out by light microscope and also by hardening profiles and shows that the layer develops with each additional treatment cycle. A lattice expansion could be detected in all treated samples by X-ray diffraction. Magnetisability was measured using Feritscope and SQUID measurements. Not all alloys showed magnetisability after treatment. In addition to MFM measurements, experiments with Ferrofluid were also used to visualize the magnetic areas. These studies show that only about half of the formed layer becomes magnetisable and has a domain-like structure.
In Anlehnung an das Tempcore-Verfahren wurde an wärmebehandeltem Stabstahl das Zugverfestigungsverhalten des Kernes, der Außenhaut sowie dem gesamten Stab experimentell und numerisch ermittelt. Es zeigte sich, dass die Dehnungen am Kern und am äußeren Rand gleich sind und der Einfluss des Kerngefüges entscheidend für den Beginn der Einschnürung in der Außenhaut ist. Eine Verbesserung der Eigenschaften des Kerngefüges kann somit die Bruchempfindlichkeit des gesamten Stabes reduzieren.
Formgedächtnislegierungen
(2018)
Formgedächtnislegierungen sind »Legierungen, die nach geeigneter Behandlung aufgrund einer martensitischen Umwandlung ihre Gestalt in Abhängigkeit von der Temperatur ändern«. Derartige Materialien werden in den nächsten Jahrzehnten eine wachsende Rolle in der Technik spielen. Um die Eigenschaften dieser Werkstoffe optimal nutzen zu können, ist es wichtig, den Einfluss des Herstellungs- und Verarbeitungsprozesses auf ihre Anwendung zu kennen.
Das Buch behandelt die metallkundlichen Hintergründe und die Verwendungsmöglichkeiten der Formgedächtnislegierungen in verständlicher, auf den Anwender zugeschnittener Weise.
The electrochemical behavior for different surface conditions and different degrees of deformation of metastable austenitic stainless steel AISI 304 UNS S30400 were studied using critical pitting potential and electrochemical noise measurements. The influence on corrosion resistance by using different abrasives (silicon carbide and corundum) for surface finish by grinding is illustrated. For the characterization of local defects and surface topography, scanning electron microscopy (SEM) and tactile measurements were used. An inverse correlation between occurrence of local defects on the surface and critical pitting potential was found by using image processing. Therefore, gray scale values of different surfaces were compared. The influence of mass content of α'-martensite on the corrosion resistance is shown by comparing different qualities of surface finish. For smooth machined surfaces it can be shown that an increasing numbers of strain induced martensite is decreasing the corrosion resistance lightly. For low abrasive machining an inverse correlation between the critical pitting potential and surface roughness is given. However, for higher abrasive machining parameters, this correlation could not be found.
Durch Beanspruchungen bei der Fertigung oder in der Anwendung können metastabile austenitische Stähle eine Phasenumwandlung von ?- Austenit zu ?‘-Martensit durchlaufen. Verbunden damit sind Eigenschaftsänderungen, welche sich signifikant auf das Werkstoffverhalten unter mechanischer, tribologischer oder korrosiver Belastung auswirken können.
Um möglichen negativen Auswirkungen wie ungewollte Magnetisierbarkeit oder Beeinflussung von Fertigungsparameter sowie Korrosionseigenschaften zu unterbinden muss die martensitische Phase zunächst erfasst und quantifiziert werden.
Für diese Aufgabe stehen neben den bekannten und kostenintensiven Verfahren wie EBSD und XRD für die praxisnahe Anwendung das magneto-induktive Messverfahren und verschiedene Ätzmethoden zur Verfügung.
Anhand von Applikationen aus Anwendung, Fertigung und Forschung werden die Wirkweisen, Vorteile und Grenzen verschiedener Ätzverfahren und dem magneto-induktiv messenden FERITSCOPE® MP30 aufgezeigt. Ebenso werden ergänzende Methoden bzw. Techniken zur Validation der Verfahren diskutiert und erläutert.