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Igor Kryukov
Einsatz der induktionsangeregten Shearografie für die zerstörungsfreie Prüfung von nichtrostenden Stählen
Nichtrostende Stähle sind eine bedeutende Werkstoffklasse für eine Vielzahl von Anwendungen in unterschiedlichen Industriezweigen. Trotz ihrer hohen Beständigkeit gegenüber gleichmäßiger Flächenkorrosion führen Korrosionserscheinungen bei nichtrostenden Stählen zu hohen personellen und wirtschaftlichen Schäden. Um Korrosion rechtzeitig zu detektieren, bedarf es geeigneter zerstörungsfreier Prüfmöglichkeiten. Aufgrund der vergleichsweise hohen Wärmeausdehnung nichtrostender Stähle bietet sich der Einsatz der Shearografie an.
Für die Erzeugung der notwendigen Oberflächendeformation wird die Induktionserwärmung gewählt. Durch die induzierten Wirbelströme lässt sich innerhalb von Sekunden eine ausreichende Wärmeausdehnung erzeugen und die fehlerbedingte Deformationsänderung auswerten. Mit der vorliegenden Arbeit werden systematisch Grundlagen zur induktionsangeregten Shearografieprüfung von nichtrostenden Stählen geschaffen. Bei der Messdatenauswertung liegt der Fokus auf der schwellwertbasierten Fehlerbewertung über das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR).
Die Ermittlung der Detektionsgrenzen der induktionsangeregten Shearografie erfolgt an relevanten Werkstoffen der nichtrostenden Stähle. Dazu werden Prüfkörper mit simulierten inneren Unregelmäßigkeiten untersucht. Die Messdaten zeigen die Abhängigkeit des SNR von der Fehlergröße, der -tiefe und der -geometrie sowie die Genauigkeit der Fehlergrößenbestimmung. Die ermittelten Detektionsgrenzen werden anhand realer Lochkorrosionen validiert. Die Arbeit zeigt, dass die induktionsangeregte Shearografie ermöglicht, relevante Fehler in nichtrostenden Stählen sicher zu detektieren und damit als Verfahren zur Prüfung dieser Werkstoffe geeignet ist.
Für die Erzeugung der notwendigen Oberflächendeformation wird die Induktionserwärmung gewählt. Durch die induzierten Wirbelströme lässt sich innerhalb von Sekunden eine ausreichende Wärmeausdehnung erzeugen und die fehlerbedingte Deformationsänderung auswerten. Mit der vorliegenden Arbeit werden systematisch Grundlagen zur induktionsangeregten Shearografieprüfung von nichtrostenden Stählen geschaffen. Bei der Messdatenauswertung liegt der Fokus auf der schwellwertbasierten Fehlerbewertung über das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR).
Die Ermittlung der Detektionsgrenzen der induktionsangeregten Shearografie erfolgt an relevanten Werkstoffen der nichtrostenden Stähle. Dazu werden Prüfkörper mit simulierten inneren Unregelmäßigkeiten untersucht. Die Messdaten zeigen die Abhängigkeit des SNR von der Fehlergröße, der -tiefe und der -geometrie sowie die Genauigkeit der Fehlergrößenbestimmung. Die ermittelten Detektionsgrenzen werden anhand realer Lochkorrosionen validiert. Die Arbeit zeigt, dass die induktionsangeregte Shearografie ermöglicht, relevante Fehler in nichtrostenden Stählen sicher zu detektieren und damit als Verfahren zur Prüfung dieser Werkstoffe geeignet ist.
Schlagwörter: Shearografie; Zerstörungsfreie Prüfung; Nichtrostende Stähle; Korrosion
Fortschrittsberichte aus der Produktionstechnik
Herausgegeben von Prof. Dr.-Ing. Prof. h.c. Stefan Böhm, Kassel
Band 18
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