AT332660B - Verfahren zur bestimmung der versprodungstemperatur ferritisch-perlitischer baustahle - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Versprödungstemperatur   ferritisoh-perliti-   scher Baustähle, dessen Anwendung insbesondere bei allgemeinen Baustählen und Schiffbaustählen geeignet ist. 



   Bisher wurden zur Bestimmung der Versprödungstemperatur von Baustählen, die für die Beurteilung der Sprödbruchsicherheit von Stahlkonstruktionen und für die Stahlauswahl bekannt sein muss, ausschliesslich mechanische Prüfverfahren, wie der Kerbschlagbiegeversuch und in neuerer Zeit auch moderne Verfahren, wie der Fallgewichtsversuch nach Pellin, der Bobertson-Test und der Doppelzugversuch angewendet. 



   Grundlegende Nachteile aller bisherigen Prüfverfahren sind der relativ hohe Prüfaufwand infolge der mechanischen Bearbeitung und Prüfung mehrerer Proben, der Verlust des für die Prüfung erforderlichen Probematerials, die nur stichprobenartige Kontrolle der Versprödungstemperatur und damit Unsicherheit der nicht geprüften Materialabschnitte und die Unmöglichkeit der Kontrolle der Versprödungstemperatur am fertigen Bauteil wegen der erforderlichen Probenahme. 



   Zweck der Erfindung ist die Vermeidung von Sprödbrüchen und damit die Beseitigung der Gefahr von   SchadensfÅa1len   an Stahlbauten, Schiffen usw. 
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 ferritisch-perlitischer Baustähle zu entwickeln, dessen Anwendung gleichermassen an Halbzeugen, wie Blechen, Bändern, Profilen, Rohren und am fertigen Bauteil ohne Zerstörung des Untersuchungsgegenstandes, wie es   z. B.   bei der Ultraschallprüfung erfolgt, und unabhängig von der Materialdicke möglich ist. 



   Es wurde gefunden, dass eine lineare Abhängigkeit zwischen dem mit   Ultraschallschwächungsmessungen   bei hohen Prüffrequenzen ermittelten Schallschwächungskoeffizienten, 
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<tb> DL <SEP> n <SEP> + <SEP> l <SEP> = <SEP> Verhältnis <SEP> zweier <SEP> aufeinanderfolgender
<tb> Echohöhen <SEP> auf <SEP> dem <SEP> Bildschirm <SEP> des
<tb> Prüfgerätes
<tb> d <SEP> = <SEP> Materialdicke <SEP> in <SEP> mm
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 und der Versprödungstemperatur des Stahles, die physikalisch auf die Abhängigkeit beider Kenngrössen von der Korngrösse des Stahles zurückgeführt werden kann, besteht.

   Erfindungsgemäss wird daher bei der Bestimmung der Versprödungstemperatur wie folgt verfahren :
Zunächst wird die Versprödungstemperatur (NDT-Temperatur) einer Stahlsorte unter Verwendung mehrerer Chargen im Fallgewichtsversuch nach Pellini oder nach einem andern mechanischen Sprödbruchverfahren,   z. B.   dem Kerbschlagbiegeversuch, ermittelt. An den gleichen Chargen dieser Stahlsorte wird dann die Ultraschallschwächung nach dem Impuls-Echo-Verfahren bestimmt und nunmehr die in Fig. 1 gezeigte Vergleichskurve, die den US-Schwächungskoeffizienten   CI !   in Abhängigkeit von der NDT-Temperatur darstellt, aufgezeichnet. 



   Für alle weiteren Untersuchungen an Gegenständen derjenigen Stahlsorten, für die bereits Vergleichskurven aufgestellt wurden, braucht dann nur die Ultraschallschwächung gemessen werden, um mit diesem Wert aus der Vergleichskurve die NDT-Temperatur zu entnehmen. 



   Bei Vorhandensein gesicherter Eichkurven unterschiedlicher Stahlgüten kann somit durch Ultraschallschwächungsmessungen sehr schnell und mit geringstem Aufwand die Versprödungstemperatur von Stählen mit hoher Zuverlässigkeit bestimmt werden. 
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 gezeigt. 



   Für die Anwendung und Auswertung des genannten Verfahrens wird ein weiterer   Lösungswegvorgeschla-   gen. Aus einem Vergleich des Verlaufes des Echohöhenabfalles von Proben unterschiedlicher NDT-Temperaturen können reproduzierbare Aussagen über dieSprödbruchtemperatur gemacht werden. Daraus ergibt sich, dass bei Vorhandensein eines für eine vorgegebene Sprödbruchtemperatur quantitativ ermittelten Verlaufes des Echohöhenabfalles durch einen Vergleich dieses Verlaufes mit dem Verlauf des Echohöhenabfalles an dem zu prüfenden Objekt sofort eine Entscheidung über die Brauchbarkeit des geprüften Werkstoffes gefällt werden kann.

   Für den praktischen Einsatz hat diese vereinfachte Methode den Vorteil, dass direkt am Prüfobjekt mit Hilfe des Leuchtschirmbildes des US-Gerätes durch Verwenden von Vergleichskurven eine Entscheidung über die Brauchbarkeit gefällt werden kann. Damit entfällt jeglicher weitere Arbeitsaufwand. 



   Bei Kenntnis des Schwächungsverlaufes für bestimmte Probendicken und verschiedene Sprödbruchtem- 

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   peraturen kann durchAuswechseln der an dem Leuchtschirm vorgesetzten Auswerteskala eine sofortige Umstellung der Prüfung auf eine andere Sprödbruchtemperatur erfolgen. 



  Des weiteren ist es möglich, statt der Vergleichsschablonen unmittelbar Vergleichsproben mit bekannter NDT-Temperatur zu verwenden und durch unmittelbaren Vergleich der Schirmbildanzeigen das Ergebnis zu erhalten. 



  In der Fig. 2 wird der Echohöhenabfall einer Vergleichsprobe dargestellt. 



  Die Fig. 3 zeigt den Echohöhenabfall von Proben unterschiedlicher NDT-Temperaturen. (Die Echos sind der Übersichtlichkeit wegen nicht eingezeichnet), die Vergleichskurve --3-- zeigt denEchohöhenabfall einer Vergleichsprobe. 



  Ist die NDT-Temperatur des Prüfobjektes besser als die der Vergleichsprobe, stellt sich ein geringerer Echohöhenabfall entsprechendKurve-l-als bei der Vergleichsprobe ein. Ist die NDT-Temperatur des Prüfobjektes schlechter als die derVergleichsprobe, ist der Echohöhenabfall grösser als bei der Vergleichsprobe entsprechend Kurve --2--. 



  PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Bestimmung der Versprödungstemperatur ferritisch-perlitischer Baustähle unter Anwendung zerstörungsfreier Prüfverfahren, insbesondere für allgemeine Baustähle und Schiffbaustähle geeignet, dadurch gekennzeichnet, dass für ausgewählte Stahlsorten nach bekannten Sprodbruohprüfver- fahren die Versprödungstemperatur (z. B. die NDT-Temperatur) sowie an den gleichen Chargen der untersuchten Stahlsorten die Ultraschallschwächung nach dem Impuls-Echo-Verfahren ermittelt und aus beiden Werten einevergleichskurve aufgestellt wird und für weitere Bestimmungen der Versprödungstemperaturan Bauteilen vorbestimmter Stahlsorten nur die Ultraschallschwächung gemessen und aus der Vergleichskurve die NDT-Temperatur entnommen wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ermittelte Echohöhenabfall des Prüfobjektes mit den für verschiedene Echohöhenabfälle vorhandenen Vergleichs schablonen, die bei bekannterBlechdicke einer bestimmten Sprödbruchtemperatur entsprechen, am Leuchtschirmbild des Ultraschallgerätes verglichen und ausgewertet wird.

   3. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Schirmbildanzeige des Echo- höhenabfalles des Prüfobjektes mit der Schirmbildanzeige des Echohöhenabfalles einer Vergleichsprobe mit bekannter NDT-Temperatur verglichen und ausgewertet wird.