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Christian Heinemann
Beschleunigte prüftechnische Bewertung des Zeitstand- und Zeitdehnverhaltens von Hochtemperaturwerkstoffen
Für die Auslegung von Bauteilen für Hochtemperaturanwendungen spielt die Kenntnis des zeit- und temperaturabhängigen Werkstoffverhaltens eine entscheidende Rolle. Die konventionelle Prüfung und Bewertung des Zeitstand- und Zeitdehnverhaltens erfordert jedoch einen hohen Zeit- und Kostenaufwand aufgrund des erforderlichen Prüfprogramms, insbesondere bei Erfordernis der Kenntnis des langzeitigen Werkstoffverhaltens.
Im Rahmen dieser Forschungsarbeit wird daher der Ansatz einer prüftechnisch beschleunigten Extrapolation entwickelt und diskutiert. Die zugehörigen prüftechnischen Methoden werden im Rahmen dieser Arbeit identifiziert und weiterentwickelt.
Für eine Auswahl an warmfesten und hochwarmfesten Stählen wird die prüftechnisch beschleunigte Extrapolation intensiv bezüglich Extrapolationsgüte, Anwendbarkeit und Anwendungsgrenzen sowie Reproduzierbarkeit beleuchtet, Handlungsanweisungen abgeleitet und Vergleiche mit konventionellen Prüf- und Extrapolationsmethoden durchgeführt. Darüber hinaus werden Betrachtungen zu Kosten- und Zeitaufwand im Vergleich zu konventionellen Versuchsprogrammen und zu konventioneller analytischer Extrapolation vorgenommen.
Die Ergebnisse der Betrachtungen im Rahmen dieser Forschungsarbeit bilden eine grundlegende Basis für eine zukünftige Integration der prüftechnisch beschleunigten Extrapolation in der Werkstoffentwicklung und Restlebensdauerbestimmung von Hochtemperaturwerkstoffen.
Im Rahmen dieser Forschungsarbeit wird daher der Ansatz einer prüftechnisch beschleunigten Extrapolation entwickelt und diskutiert. Die zugehörigen prüftechnischen Methoden werden im Rahmen dieser Arbeit identifiziert und weiterentwickelt.
Für eine Auswahl an warmfesten und hochwarmfesten Stählen wird die prüftechnisch beschleunigte Extrapolation intensiv bezüglich Extrapolationsgüte, Anwendbarkeit und Anwendungsgrenzen sowie Reproduzierbarkeit beleuchtet, Handlungsanweisungen abgeleitet und Vergleiche mit konventionellen Prüf- und Extrapolationsmethoden durchgeführt. Darüber hinaus werden Betrachtungen zu Kosten- und Zeitaufwand im Vergleich zu konventionellen Versuchsprogrammen und zu konventioneller analytischer Extrapolation vorgenommen.
Die Ergebnisse der Betrachtungen im Rahmen dieser Forschungsarbeit bilden eine grundlegende Basis für eine zukünftige Integration der prüftechnisch beschleunigten Extrapolation in der Werkstoffentwicklung und Restlebensdauerbestimmung von Hochtemperaturwerkstoffen.
Schlagwörter: Hochtemperaturwerkstoffe; Zeitstandverhalten; Extrapolation; beschleunigte Prüfmethoden
Schriftenreihe des Zentrums für Konstruktionswerkstoffe (MPA + IfW): "Werkstofftechnologie"
Herausgegeben von Prof. Dr.-Ing. Matthias Oechsner, Darmstadt
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