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Improving the tribological properties of Stainless Steels by low-temperature surface hardening
(2022)
Hot isostatic pressing (HIP) allows the production of complex components geometry. Generally, a high quality of the components is achieved due to the well managed composition of the metal powder and the non-isotropic properties. If a duplex stainless steel is produced, a heat treatment after the HIP-process is necessary to remove precipitations like carbides, nitrides and intermetallic phases. In a new process, the sintering step should be combined with the heat treatment. In this case a high cooling rate is necessary to avoid precipitations in duplex stainless steels. In this work, the influence of the HIP-temperature and the wall thickness on corrosion resistance, microstructure and impact strength were investigated. The results should help to optimize the process parameters like temperature and cooling rate. For the investigation, two HIP-temperatures were tested in a classical HIP-process step with a defined cooling rate. An additional heat treatment was not conducted. The specimens were cut from different sectors of the HIP-block. For investigation of the corrosion resistance, the critical pitting temperature was determined with electrochemical method according to EN ISO 17864. An impact test was used to determine the impact transition temperature. Metallographic investigations show the microstructure in the different sectors of the HIP-block.
The project aims for the development of a new material system from high tensile stainless steel wires as net material with environmentally compatible antifouling properties for off-shore fish farm cages. Therefore, current net materials from textiles (polyamide) shall be partially replaced by high strength stainless steel in order to have a more environmentally compatible system which meets the more severe mechanical loads (waves, storms, predators (sharks)). With a new antifouling strategy current issues like reduced ecological damage (e.g. due to copper disposal), lower maintenance costs (e.g. cleaning) and reduced durability shall be resolved.
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.
Ziel dieses Projektes war die Entwicklung eines Linearantriebes mittels Formge-dächtnislegierungen (FGL) zur Knochenverlängerung und Defektüberbrückung ent-sprechend der Methode nach Betz und Baumgart. Der zu entwickelnde Linearantrieb sollte im Idealfall folgende Eigenschaften aufweisen: • mechanisch einfach aufgebaut • leicht zu miniaturisieren • großer Arbeitsweg • variable Positionierung • hohe Leistung • kostengünstig Zur Entwicklung eines derartigen FG-Marknagels sollten die folgenden Teilprobleme gelöst werden: • Auswahl einer geeigneten FGL zur Realisierung der benötigten Kräfte innerhalb der möglichen Temperaturdifferenz • Auswahl der Heizspirale und Messung der Aufheiztemperaturen an der Marknagel-oberfläche • Ausarbeiten der konstruktiven Lösung hinsichtlich der ermittelten Werte bezüglich des Verhältnisses Kraft/Weg • Werkstoffauswahl hinsichtlich der Implantierbarkeit, der Schweißbarkeit mit Laser und der Aufheizung • Mechanische Sicherung (Arretiermechanismus) bei Belastung der Extremität durch den Patienten und Entwicklung eines Rückstellmechanismus • Verbindungstechnik der Komponenten • Erprobung der entwickelten Prototypen in Labortests