Inhaltsverzeichnis XIII. Vorwort zur 6. Auflage. Vorwort zur 1. Auflage

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1 O:/Wiley/Lange/3d/ftoc.3d from :23:35 V Vorwort zur 6. Auflage Vorwort zur 1. Auflage XIII XV 1 Vorgehensweise bei der Bearbeitung eines Schadensfalles Aufgaben und Ziele der Schadensanalyse Vorgehensweise Schadensaufnahme und Beweissicherung Informationen über den Schadensfall Durchführung 4 2 Einteilung, Ursachen und Kennzeichen der Brüche Brucharten Definitionen der Brucharten Bruchursachen Allgemeine Kennzeichen für Bruch- und Beanspruchungsart 20 3 Werkstoffuntersuchungen Mechanische Werkstoffprüfung Metallografische Werkstoffuntersuchungen Chemische Werkstoffuntersuchungen Zerstörungsfreie Werkstoffuntersuchungen Bewertung und Messungen von Eigenspannungen 44 4 Elektronenmikroskopie bei der Schadensanalyse Systematik elektronenmikroskopischer Schadensanalyse Grundlagen der Elektronenmikroskopie Geräte Transmissionselektronenmikroskop (TEM) Rasterelektronenmikroskop (REM) und Mikrosonde (MS) Elektronenstrahlmikroanalyse (ESMA) Wellenlängendispersive Spektrometer 56

2 O:/Wiley/Lange/3d/ftoc.3d from :23:36 VI Energiedispersive Spektrometer (EDS) Anwendung der ESMA Rückstreu-Elektronenbeugung (Electron Backscattered Diffraction, EBSD) Weitere Analyseverfahren Abbildungsverfahren Sekundärelektronenabbildung Rückstreuelektronenabbildung Präparations- und Untersuchungsverfahren Oberflächenuntersuchungen Untersuchungen des Werkstoffinneren Fraktografische Untersuchungen Focussed Ion Beam (FIB) Untersuchung von Pulvern TEM-Untersuchungen Quantitative Bildanalyse Quantitative Elektronenstrahlmikroanalyse Zusammenfassung 77 5 Mikroskopische und makroskopische Erscheinungsformen des duktilen Gewaltbruches (Gleitbruch) Definition und Erscheinungsformen Trichter-Kegel-Bruch Fräserförmiger Bruch Scherbruch Ausziehen zur Spitze Einfluss von Werkstoff und Beanspruchung auf die Wabenform 97 6 Makroskopische und mikroskopische Erscheinungsformen des Spaltbruches Einleitung Phasen des Bruchvorganges Kennzeichnung von Spaltbrüchen Makroskopische Bruchmerkmale Mikroskopische Bruchmerkmale Transkristalliner Spaltbruch Interkristalliner Spaltbruch Mischbrüche Spaltbrüche in martensitischen Werkstoffzuständen Verwechselungsmöglichkeiten Quasi-Spaltbruch Bauteilversagen durch Spaltbruch 120

3 O:/Wiley/Lange/3d/ftoc.3d from :23:36 VII 7 Makroskopisches und mikroskopisches Erscheinungsbild des Schwingbruches Definition und generelle Bemerkungen Makroskopisches Erscheinungsbild Anriss Schwingungsriss Restbruch Charakteristische Bruchflächen Abhilfemaßnahmen Mikroskopische Mechanismen und Topografien Beispiele Steifigkeitssprünge Oberflächenfehler Schwingbrüche an ausgewählten Bauteilen Anhang Analyse von 250 Schadensfällen an Luftfahrzeugen Thermisch induzierte Brüche Anforderungen an Werkstoffe für den Einsatz bei erhöhter Betriebstemperatur Warmfestigkeit Brandschäden Kaltrisse Aufhärtungsrisse Unterplattierungsrisse Heißrisse Erstarrungsrisse Aufschmelzungsrisse Heißrissverursachende Phasen Zeitstandfestigkeit Gefügeveränderungen Zeitstandporen Zeitstandbrüche Restlebensdauer Härterisse Thermische Ermüdung Zusammenfassung Korrosionsschäden an metallischen Werkstoffen ohne mechanische Belastung Einleitung Korrosion Korrosionserscheinungsformen ohne mechanische Belastung Gleichmäßige Flächenkorrosion Muldenkorrosion 262

4 O:/Wiley/Lange/3d/ftoc.3d from :23:36 VIII Lochkorrosion Spaltkorrosion Kontaktkorrosion (galvanische Korrosion) Taupunktkorrosion Stillstandskorrosion Sauerstoffkorrosion Selektive Korrosion Interkristalline Korrosion Spongiose Entzinkung Mikrobiologische Korrosion Untersuchungen zum Korrosionsverhalten Korrosionsschäden an metallischen Werkstoffen bei überlagerter mechanischer Beanspruchung Einleitung Rissbildende Korrosionsarten Anodische Spannungsrisskorrosion Schadensbeispiele Schwingungsrisskorrosion Schadensbeispiel Dehnungsinduzierte Spannungsrisskorrosion Schadensbeispiel Lotrissigkeit Schadensbeispiel Kathodische Spannungsrisskorrosion Schadensbeispiele Erosionskorrosion Strömungsbeeinflusste Korrosion Flüssigkeitsaufprallerosion, Tropfenschlag Kavitationskorrosion Schadensbeispiele Reibkorrosion Schlussbemerkung Schäden durch Wasserstoff Vorbemerkung Atomarer und molekularer Wasserstoff Thermodynamische Gleichgewichte Kinetik Effusion Schadensarten Verzögerter Bruch und Wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion (H-ind. SCC) Fischaugen und Flocken 318

5 O:/Wiley/Lange/3d/ftoc.3d from :23:37 IX Beizblasen und HICs Methanbildung Beispiele Verwechslungsmöglichkeiten Wasserstoffempfindlichkeit verschiedener metallischer Werkstoffe Anhang (Verwendete Größen und Gleichungen) Schäden durch Hochtemperaturkorrosion Allgemeine Bemerkungen Thermodynamik und Kinetik Gleichgewichte Wachstum und Struktur HTK in heißen Gasen Oxidation Zunderbeständigkeit durch Legieren Innere Oxidation Aufkohlung (Innere Karbidbildung) Aufkohlende Gase Selbstaufkohlung Wasserstoffangriff Druckwasserstoffangriff oberhalb 200 C auf Stahl Wasserstoffkrankheit bei Kupfer Schwefelung Schwefelaktivität von Gasen Stabilisierung der oxidischen Schutzschicht HTK unter Ablagerungen HTK an Überhitzerberohrungen steinkohlengefeuerter Dampferzeuger HTK an Gasturbinenschaufeln HTK in Metallschmelzen Werkstoffschäden durch Verschleiß Grundlagen zum Verschleißverhalten von Werkstoffen Tribosystem Verschleißarten und Verschleißmechanismen Verschleiß durch Abrasion Verschleiß durch Adhäsion Verschleiß durch tribochemische Reaktion Verschleiß durch Oberflächenermüdung Verschleißschutzschichten Verfahren zur Untersuchung von Verschleißschutzschichten Galvanisch abgeschiedene Chromschichten Außenstromlos abgeschiedene Nickelschichten Zusammenfassung 401

6 O:/Wiley/Lange/3d/ftoc.3d from :23:37 X 14 Schäden an Schweißnähten Einleitung Werkstoffbeeinflussung durch den Schweißprozess Rissbereiche in Schweißkonstruktionen Schwachstellen Risslagen Rissarten in Schweißverbindungen Fertigungsrisse Heißrisse Kaltrisse Lamellenrisse Relaxationsrisse Betriebsrisse Betriebsrisse infolge Überbeanspruchung Betriebsrisse ausgehend von Schweißfehlern Schlussbetrachtung Bruchmechanik in der Schadensanalyse Einleitung Stabile, instabile und unterkritische Rissausbreitung Spannungsintensitätsfaktor Definition Die wirksamen Spannungen Oberflächenrisse Spannungsintensitätsfaktoren für beliebige Belastungen Anwendungsbereich der linear-elastischen Bruchmechanik (LEBM) Zusammenhang zwischen kritischer Risslänge und kritischer Spannung Unterkritisches Risswachstum bei wechselnder Belastung Unterkritisches Risswachstum bei konstanter Belastung und aggressiver Umgebung Lebensdauerberechnung Korrelation Bruchlinienabstand mittlere Rissgeschwindigkeit Korrelation Bruchlinienabstand K Versagen durch plastische Instabilität Die Zwei-Kriterien-Methode Anwendungsbeispiel: Behälter unter Innendruck Bruchmechanische Schadensbewertung Schäden an Druckbehältern Zusammenfassung Problemstellung Risikobewertung mittels Bruchmechanik Fallstudien 476

7 O:/Wiley/Lange/3d/ftoc.3d from :23:38 XI Unfall mit Sauerstoffflasche Unfall mit Acetylenflasche Katastrophe mit Flüssiggastankwagen Folgerungen Schadensuntersuchungen und Problemlösungen mit Oberflächenanalytik Einleitung Oberflächenempfindliche Untersuchungsmethoden Auger-Elektronen-Spektroskopie (AES) Physikalische Grundlagen Scanning Auger Microscope (SAM) Röntgen-Fotoelektronen-Spektroskopie (XPS, ESCA) Physikalische Grundlagen ESCA-Anlage Anwendungsbeispiele Kadmium-Versprödung der Bolzen aus der Triebwerksaufhängung eines Großraumflugzeugs Beschädigter Drucksensor Oberflächenkontamination bei einer Hochfrequenz-Empfangsspule Haftung von diamantartigen Kohlenstoffschichten auf Implantaten Oberflächenanalyse einer Hüftgelenkprothese Zusammenfassung Schwingungsrisse bei der dynamischen Prüfung von Seilbahnkomponenten Einleitung Seilbahnsysteme Fahrzeugkomponenten bei Umlaufseilbahnen Betriebsbelastungen Europäische Normen für Seilbahnfahrzeuge Beispiele aus der Praxis Beispiele zu Spannungskonzentrationen Kuppelbare Seilklemme Gehängestange Personen-Kabinenstruktur Personen-Sesselfahrzeug Beispiele zu Schweißeigenspannungen und Steifigkeitsänderungen Personen-Kabinenfahrzeug Personen-Kabinenfahrzeug Gehängerahmen eines Seilbahnfahrzeuges Versagensbeispiele infolge Reibkorrosion Allgemeines Personen-Sesselfahrzeug 527

8 O:/Wiley/Lange/3d/ftoc.3d from :23:38 XII Personen-Seilbahnkabine Versagensbeispiel infolge Montagespannungen Versagensbeispiel infolge Spannungsrisskorrosion 534 Stichwortverzeichnis 539