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      Festwalzen bei erhöhten Temperaturen zur Steigerung der Schwingfestigkeit*

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          Kurzfassung

          Das Festwalzen bei erhöhten Temperaturen stellt ein innovatives Verfahren zur Erzielung hoher Schwingfestigkeiten dar. Die erzielbaren Schwingfestigkeitssteigerungen sind jenen, die durch Kugelstrahlen, Ultraschallkugelstrahlen, konventionelles Festwalzen bei Raumtemperatur oder Laserschockverfestigung erreicht werden, häufig weit überlegen. Die vorliegenden Untersuchungen beschäftigen sich mit dem Einfluss der Festwalztemperatur auf die Lebensdauer und das Wechselverformungsverhalten eines austenitischen und eines ferritisch-perlitischen Stahls sowie einer aushärtbaren Aluminiumlegierung und zeigen auf, wie Reckalterung und Ausscheidungen gezielt zur Erzeugung hochfester Randschichten genutzt werden können. Die Untersuchungen belegen, dass derartige Behandlungen zum einen durch mikrostrukturelle Änderungen die zyklische Streckgrenze der Randschicht erhöhen und zum anderen den randnahen Druckeigenspannungszustand erheblich stabilisieren können. Die Auswirkungen des Festwalzens bei erhöhten Temperaturen auf das Raumtemperaturermüdungsverhalten der Stähle X5CrNi18-10 und C45 werden ausführlich diskutiert. Die Anwendbarkeit des Verfahrens wird auch für das Beispiel einer ausscheidungsgehärteten Aluminiumlegierung AA 6110 gezeigt.

          Abstract

          Deep rolling at elevated temperatures is an innovative surface treatment method for fatigue strength optimization. The fatigue strength enhancements that can be obtained through this method are in many cases superior to those obtained by shot peening, ultrasonic shot peening, laser shock peening or conventional deep rolling. The present investigations focus on the effect of deep rolling temperatures on the fatigue life and the cyclic deformation behaviour of an austenitic and a perlitic-ferritic steel where strain ageing is exploited to create high-strength surface layers. In addition, it is also shown that beneficial effects on the fatigue life through high-temperature deep rolling can be achieved for a precipitation-hardenable aluminium alloy AA6110. The present investigations demonstrate that the cyclic yield strength of surface layers is increased and that compressive residual stresses are stabilized by high temperature deep rolling. The effects of high temperature deep rolling on the fatigue strength of AISI 304 and SAE 1045 are discussed in detail. Exemplary fatigue studies are also presented for a quenched and tempered SAE 1045 steel.

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          Effect of surface nanocrystallization on friction and wear properties in low carbon steel

           K. Lu,  Z.B. Wang,  N.R. Tao (2003)
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            High cycle fatigue in aircraft gas turbines—an industry perspective

             B. A. Cowles (1996)
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               X.Y. Wang,  D.Y. Li (2003)
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                Author and article information

                Journal
                htmd
                HTM Härtereitechnische Mitteilungen
                Carl Hanser Verlag
                0341-101X
                2194-1831
                2006
                : 61
                : 6
                : 289-295
                Author notes
                [*]

                Vortrag gehalten von I. Nikitin auf dem HK 2005, 61. Kolloquium für Wärmebehandlung, Werkstofftechnik, Fertigungs- und Verfahrenstechnik, 5.-7. Oktober 2005 in Wiesbaden.

                Dipl.-Ing. Ivan Nikitin, geb. 1976, studierte Werkstoffwissenschaft und -technologie an der TU Bergakademie Freiberg und der Nationalen Akademie Dnepropetrowsk. Nach Erlangen des ukrainischen und deutschen Diploms war er von 2000 bis 2002 Mitarbeiter bei ATZ-EVUS in Sulzbach Rosenberg. Seit 2002 ist er Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Emmy-Noether-Gruppe am Institut für Werkstofftechnik der Universität Kassel.

                Dr.-Ing. Igor Altenberger, geb. 1968, studierte Werkstoffwissenschaften an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg und war von 1994 bis 2000 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Werkstofftechnik der Universität Kassel. Die Promotion erfolgte 1999. Nach einem zweijährigen Forschungsaufenthalt am Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley/USA, ist er seit 2002 Leiter einer von der DFG geförderten Emmy-Noether-Nachwuchsgruppe an der Universität Kassel.

                Dipl.-Ing. Mohamed Anis Cherif, geb. 1974, studierte Maschinenbau an der Universität Kassel. Seit Dezember 2005 ist er Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Emmy-Noether-Gruppe am Institut für Werkstofftechnik der Universität Kassel.

                Dr.-Ing. Patiphan Juijerm, geb. 1973, studierte Werkstoffwissenschaft an der Chulalongkorn-Universität, Thailand. Seit 2002 ist er Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Emmy-Noether-Gruppe am Institut für Werkstofftechnik der Universität Kassel. Die Promotion erfolgte 2006.

                Prof. Dr.-Ing. Hans Jürgen Maier, geb. 1960, studierte Werkstoffwissenschaften an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), die Promotion erfolgte 1990. Seit 1999 ist er Professor für Werkstoffkunde an der Universität Paderborn.

                Prof. Dr.-Ing. habil. Berthold Scholtes, geb. 1950, Studium des Allg. Maschinenbaus an der Universität Karlsruhe (TH), Promotion 1980 am Institut für Werkstoffkunde I der Universität Karlsruhe (TH), ist seit 1993 Univ.-Prof. und Institutsdirektor am Institut für Werkstofftechnik – Metallische Werkstoffe der Universität Kassel.

                Article
                HT100395
                10.3139/105.100395
                © 2006, Carl Hanser Verlag, München
                Page count
                References: 24, Pages: 7
                Product
                Self URI (journal page): http://www.hanser-elibrary.com/loi/htme
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                Fachbeiträge/Technical Contributions

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