TY - JOUR

T1 - Norms/Normen

AU - Breidenstein, B.

AU - Heikebrügge, S.

AU - Schaumann, P.

AU - Dänekas, C.

N1 - Funding Information: The residual stress state of steel components has a significant influence on their service life. Welded joints, in particular, have a significantly inhomogeneous residual stress state over the cross-section due to the thermal energy induced during the welding process and the subsequent cooling [1, 2]. This can reduce the service life of the welded joint. Hydrostatic deep rolling is a manufacturing process for the specific and reproducible induction of compressive residual stresses. Compressive residual stresses are beneficial regarding the component’s service life. The goal of the research project “Deep rolled welds”, which is funded by the German Federation of Industrial Research Associations (AiF), is to qualify the deep rolling process for butt joints of thick sheet metals and to significantly increase their service life by inducing compressive residual stresses. In addition, correlations between the induced compressive residual stresses and their interactions with superimposed load stresses are to be investigated in situ using a tensile testing machine. Funding Information: The authors thank the German Federation of Industrial Research Associations (AiF) for the financial support of the project “Deep rolled welds – Increased fatigue strength of welded joints in wind energy by deep rolling”.

PY - 2020/10/1

Y1 - 2020/10/1

N2 - In dieser Studie wurde der Einfluss unterschiedlicher Messparameter bei der energiedispersiven Eigenspannungsmessung auf die erhaltenen Eigenspannungstiefenverläufe an festgewalztem Baustahl S355 G10+M untersucht. Speziell wurden der Beugungswinkel θ und anschließend die Messzeit t pro Kippwinkel ψ variiert. Ein Beugungswinkel von θ = 20° zeigt einen akzeptablen Kompromiss zwischen erreichbarer Informationstiefe und detektierter Gesamtintensität gebeugter Röntgenquanten. Ferner führt eine Messzeit pro Kippwinkel ψ von t = 2.400 s zu einer akzeptablen Standardabweichung in Bezug auf die Ermittlung der Eigenspannungszustände. Mit diesen Parametern für die energiedispersive Messung wurde ein Vergleich zwischen winkeldispersiver und energiedispersiver Bestimmung von Eigenspannungstiefenverläufen durchgeführt. Es wurden quantitative Übereinstimmungen zwischen den beiden Verfahren beobachtet, wobei die energiedispersiv ermittelten Eigenspannungstiefenverläufe eher unstetig verlaufen. Eine mögliche Begründung könnte in dem zur Auswertung verwendeten Modell für die Berechnung der netzebenenabhängigen röntgenographischen, elastischen Konstanten (REK) liegen. Generell wurde die energiedispersive Eigenspannungsmessung für die Bestimmung von Tiefenverläufen in festgewalztem Baustahl qualifiziert. Basierend auf den Erkenntnissen kann zukünftig mit den erörterten Messparametern eine zeiteffiziente zerstörungsfreie Eigenspannungsmessung bei maximal möglicher Informationstiefe durchgeführt werden.

AB - In dieser Studie wurde der Einfluss unterschiedlicher Messparameter bei der energiedispersiven Eigenspannungsmessung auf die erhaltenen Eigenspannungstiefenverläufe an festgewalztem Baustahl S355 G10+M untersucht. Speziell wurden der Beugungswinkel θ und anschließend die Messzeit t pro Kippwinkel ψ variiert. Ein Beugungswinkel von θ = 20° zeigt einen akzeptablen Kompromiss zwischen erreichbarer Informationstiefe und detektierter Gesamtintensität gebeugter Röntgenquanten. Ferner führt eine Messzeit pro Kippwinkel ψ von t = 2.400 s zu einer akzeptablen Standardabweichung in Bezug auf die Ermittlung der Eigenspannungszustände. Mit diesen Parametern für die energiedispersive Messung wurde ein Vergleich zwischen winkeldispersiver und energiedispersiver Bestimmung von Eigenspannungstiefenverläufen durchgeführt. Es wurden quantitative Übereinstimmungen zwischen den beiden Verfahren beobachtet, wobei die energiedispersiv ermittelten Eigenspannungstiefenverläufe eher unstetig verlaufen. Eine mögliche Begründung könnte in dem zur Auswertung verwendeten Modell für die Berechnung der netzebenenabhängigen röntgenographischen, elastischen Konstanten (REK) liegen. Generell wurde die energiedispersive Eigenspannungsmessung für die Bestimmung von Tiefenverläufen in festgewalztem Baustahl qualifiziert. Basierend auf den Erkenntnissen kann zukünftig mit den erörterten Messparametern eine zeiteffiziente zerstörungsfreie Eigenspannungsmessung bei maximal möglicher Informationstiefe durchgeführt werden.

KW - Angle dispersive

KW - Construction steel

KW - Deep rolling

KW - Energy dispersive

KW - Residual stresses

KW - Tailored surfaces

KW - X-ray diffraction

UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85098771083&partnerID=8YFLogxK

U2 - 10.3139/105.110423

DO - 10.3139/105.110423

M3 - Artikel

AN - SCOPUS:85098771083

VL - 75

SP - 419

EP - 432

JO - HTM - Journal of Heat Treatment and Materials

JF - HTM - Journal of Heat Treatment and Materials

SN - 1867-2493

IS - 6

ER -