DE10319943A1 - Visualization of the surface heat transfer interfaces on a component, whereby the component is coated with manganese chloride and hydrogen peroxide paste and then exposed to circulating ammonia or manganese chloride containing gas - Google Patents

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Abstract

Method for visualization of heat-transfer phenomena on the surface of a component, whereby the surface of the component is coated with a paste containing manganese chloride and hydrogen peroxide and then gas containing ammonia and or methyl-amine is circulated around it. The component (7) is placed in a sealed container (1), in particular a quenching chamber, the gas is then allowed to circulate around it multiple times and a change in the color of the paste caused by the gas is measured using a colorimeter and converted into heat transfer coefficients.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a method according to the preamble of the claim 1.

Durch Erwärmen, Abkühlen und Abschrecken können die Materialeigenschaften von Bauteilen verändert werden. So wird durch das Abschrecken die normalerweise nur langsam verlaufende reguläre Kristallisation eines Stoffs verhindert, um diesem bestimmte physikalische Eigenschaften zu verleihen, die er nur in dem durch Abschreckung erreichten Ungleichgewichtszustand aufweist. Beispielsweise kann Stahl dadurch gehärtet werden, dass er bei hohen Temperaturen geglüht und danach abgeschreckt wird. Durch die große Abkühlgeschwindigkeit nach einer Glühung im Austenitgebiet entsteht statt des Perlits oder Bainits der sehr harte und spröde Martensit.By Heat, cooling down and can deter the material properties of components are changed. So through quenching the normally slow regular crystallization a substance prevents it from having certain physical properties to lend it only in the state of imbalance achieved by deterrence having. For example, steel can be hardened in that it is hardened at high Temperatures annealed and then being put off. Due to the high cooling rate after one annealing in the austenite area, instead of pearlite or bainite, the very hard and brittle Martensite.

Das Abschrecken kann in einem Öl- oder Salzbad oder durch Gas erfolgen. Sehr verbreitet ist auch eine Vakuum-Wärmebehandlung mit anschließender Hochdruck-Gasabschreckung. Typische Vakuum-Wärmebehandlungsprozesse sind z. B. das Vakuumhärten, die Vakuum-Aufkohlung und die Plasmaaufkohlung.The Can quench in an oil or salt bath or by gas. One is also very common Vacuum heat treatment with following High-pressure gas quenching. Typical vacuum heat treatment processes are z. B. vacuum hardening, vacuum carburizing and plasma carburizing.

Die Vorteile der Hochdruck-Gasabschreckung gegenüber den konventionellen Öl- oder Salzbadabschreckungen bestehen unter anderem darin, dass die Bauteiloberflächen nach der Behandlung sauber sind und nicht mehr gewaschen werden müssen. Außerdem ist keine Entsorgung eines Öl- oder Salzbads erforderlich, d. h. die Gasabschreckung ist sehr umweltfreundlich.The Advantages of high pressure gas quenching compared to conventional oil or salt bath quenching consist, among other things, of the component surfaces treatment are clean and no longer need to be washed. Besides, is no disposal of an oil or salt bath required, d. H. gas quenching is very environmentally friendly.

Der wichtigste Einflussparameter auf das Abschreckergebnis bei der Gasabschreckung ist der Wärmeübergangskoeffizient α. Es handelt sich hierbei um einen Proportionalitätsfaktor in der Beziehung zwischen Wärmestromdichte und der Temperaturdifferenz zwischen Abkühlmedium und Bauteiloberfläche beim Wärmeüber gang. Es gilt die Beziehung q • = α (TBauteiloberfläche – TGas)wobei gilt:
q • = Wärmestromdichte
α = Wärmeübergangskoeffizient
TBauteiloberfläche = Temperatur der Bauteiloberfläche
TGas = GastemperaturThe most important parameter influencing the quenching result in gas quenching is the heat transfer coefficient α. This is a proportionality factor in the relationship between the heat flow density and the temperature difference between the cooling medium and the component surface during heat transfer. The relationship applies q • = α (T component surface - T gas ) where:
q • = heat flow density
α = heat transfer coefficient
T component surface = temperature of the component surface
T gas = gas temperature

Je nach Höhe und lokaler Verteilung des Wärmeübergangskoeffizienten am Bauteil ergeben sich unterschiedliche Härtewerte, Gefügebestandteile sowie Maß- und Formänderungen nach der Wärmebehandlung.ever by height and local distribution of the heat transfer coefficient Different hardness values and structural components result on the component as well as and shape changes after heat treatment.

Während im Bauteil selbst die Wärme durch Wärmeleitung übertragen wird, erfolgt die Wärmeübertragung an der Bauteiloberfläche durch Strahlung und durch Konvektion.While in Component yourself the heat transmitted through heat conduction heat transfer takes place on the component surface by radiation and by convection.

Man ist bestrebt, eine Methode zu finden, mit der die lokale Verteilung des Wärmeübergangskoeffizienten an einzelnen Bauteilen und in kompletten Wärmebehandlungschargen ermittelt werden kann.you endeavors to find a method by which local distribution of the heat transfer coefficient determined on individual components and in complete heat treatment batches can be.

Es ist möglich, aus gemessenen zeitlichen Temperaturverläufen Wärmeübergangskoeffizienten zu berechnen, beispielsweise mit Inversion der instationären Wärmeleitungsgleichung oder mit einer Anpassungsmethode. Dabei werden für die Messung der Oberflächentemperatur Flüssigkristalle oder Infrarot-Strahlungsmessungen herangezogen, während für die Messung der Materialtemperatur Thermoelemente verwendet werden. Der lokale Wärmeübergangskoeffizient kann dann allerdings mit Hilfe der Thermoelemente nur an den Stellen im Bauteil bestimmt werden, an denen ein eindimensionaler Energietransport vorliegt. Sobald ein zwei- oder gar dreidimensionaler Energietransport gegeben ist, wird lediglich ein mittlerer Wärmeübergangskoeffizient, der einen Mittelwert aus verschiedenen lokalen Wärmeübergangskoeffizienten darstellt, ermittelt.It is possible, to calculate heat transfer coefficients from measured temperature curves over time, for example with inversion of the transient heat conduction equation or with an adjustment method. It is used for measuring the surface temperature liquid Crystals or infrared radiation measurements are used while for the measurement the material temperature thermocouples are used. The local one Heat transfer coefficient can then only with the help of the thermocouples at the points be determined in the component on which a one-dimensional energy transport is present. As soon as a two- or even three-dimensional energy transport is given, only an average heat transfer coefficient, the one Represents the mean of various local heat transfer coefficients, determined.

Es ist bereits ein Verfahren zur Sichtbarmachung von Strömungen an festen Oberflächen bekannt, bei dem eine MnCl2-Lösung mit einem H2O2-Zusatz auf der Oberfläche eines Bauteils von einem Luftstrom überstrichen wird, in dem sich das Reaktionsgas Ammoniak oder Methylamin befindet ( DE 26 59 693 A1 ). Dabei führt das Reaktionsgas zu Reaktionen mit dem auf der Oberfläche des Bauteils aufgebrachten Stoffgemisch, die zu Farbintensitätsverteilungen führen, die eine unmittelbare Aussage über die Strömungsvorgänge auf der Oberfläche des Bauteils zulassen.A method for visualizing flows on solid surfaces is already known, in which an MnCl 2 solution with an H 2 O 2 additive is swept by an air stream in which the reaction gas ammonia or methylamine is located on the surface of a component ( DE 26 59 693 A1 ). The reaction gas leads to reactions with the mixture of substances applied to the surface of the component, which leads to color intensity distributions that allow an immediate statement about the flow processes on the surface of the component.

Bei einer Weiterentwicklung dieses Verfahrens enthält die Oberfläche des Bauteils mindestens ein reaktionsfähiges Agens, und der Gasstrom weist mehrere Reaktionsgase auf, die zu einem Reaktionsprodukt mit Phasenumwandlung (ihren, das sichtbar ist ( DE 29 01 625 A1 ).In a further development of this method, the surface of the component contains at least one reactive agent, and the gas stream has a plurality of reaction gases which lead to a reaction product with phase change (their, which is visible ( DE 29 01 625 A1 ).

Der Erifndung liegt die Aufgabe zugrunde, den lokalen Wärmeübergangskoeffizienten bei der Hochdruck-Gasabschreckung von Bauteilen optisch darzustellen und zu errechnen.The The task underlying the invention is the local heat transfer coefficient in the high-pressure gas quenching of components and calculate.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This Task will be according to the characteristics of claim 1 solved.

Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Sichtbarmachung von Grenzflächenphänomenen an der Oberfläche eines Bauteils, insbesondere der Sichtbarmachung von lokalen Wärmeübergangskoeffizienten. Hierbei wird das zu untersuchende Bauteil mit einem Gel, bestehend aus Manganchlorid MnCl2 und Wasserstoffperoxid H2O2 überzogen. Das derart präparierte Bauteil wird in eine Abschreckkammer gebracht, die dann geschlossen wird. Hierauf werden Gebläse gestartet und Gas im Kreis umgewälzt, wobei das Gas unter atmosphärischem Druck und Raumtemperatur steht. Nachdem sich ein stationärer Strömungszustand eingestellt hat, wird eine kleine Menge Ammoniak in den umgewälzten Gasstrom eindosiert. Daraufhin verändert sich die Farbe des Gels aufgrund einer chemischen Reaktion zwischen Gel und Ammoniak. Die Stärke der Verfärbung stellt ein Maß für die lokalen Wärmeübergangskoeffizienten dar.The invention thus relates to a method for the visualization of interface phenomena on the surface of a component, in particular the visualization of local heat transfer coefficients. Here, the component to be examined is coated with a gel consisting of manganese chloride MnCl 2 and hydrogen peroxide H 2 O 2 . The component prepared in this way is placed in a quenching chamber, which is then closed. Blowers are then started and gas is circulated, the gas being at atmospheric pressure and room temperature. After a steady state of flow has set in, a small amount of ammonia is metered into the circulated gas stream. The color of the gel then changes due to a chemical reaction between the gel and ammonia. The degree of discoloration is a measure of the local heat transfer coefficients.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, dass auf einfache Weise der Wärmeübergang an der Oberfläche eines Bauteils qualitativ und quantitativ ermittelt werden kann. Hierdurch ist ein besseres Verständnis der physikalischen Mechanismen möglich, die bei der Hochdruck-Gasabschreckung auftreten.The Advantage achieved with the invention is in particular that in a simple way the heat transfer on the surface of a component can be determined qualitatively and quantitatively. This is a better understanding of the physical mechanisms possible that occur with high pressure gas quenching.

Außerdem können eventuelle Inhomogenitäten der Abschreckungsintensität innerhalb einer Charge und am einzelnen Bauteil ermittelt werden, was eine konstruktive Optimierung der Abschreckkammer ermöglicht. Des weiteren kann die bestmögliche Chargierung der Bauteile – z. B. der Abstand zwischen den Bauteilen oder die Orientierung der Bauteile in einer Charge – ermittelt werden. Auch die Chargiergestelle können derart optimiert werden, dass alle Bauteile möglichst gleichmäßig abgeschreckt werden. Bei quantitativer Kenntnis der Wärmeübergangskoeffizienten können außerdem Simulationsprogramme zur Berechnung von Maß- und Formänderungen eingesetzt werden.In addition, any inhomogeneities the intensity of deterrence be determined within a batch and on the individual component, which enables a constructive optimization of the quenching chamber. Furthermore, the best possible Batching the components - e.g. B. the distance between the components or the orientation of the Components in a batch - determined become. The charging racks can also be optimized in such a way that all components as possible evenly quenched become. With quantitative knowledge of the heat transfer coefficients, simulation programs can also be used to calculate dimensional and shape changes be used.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:On embodiment The invention is illustrated in the drawings and is described below described in more detail. Show it:

1 eine Abschreckkammer mit einem Bauteil; 1 a quenching chamber with a component;

2 ein Bauteil; 2 a component;

3 ein spezielles Papier nach einer Abschreckungsbehandlung eines Bauteils. 3 a special paper after a component has been subjected to a deterrent treatment.

In der 1 ist eine Abschreckkammer 1 schematisch dargestellt, wobei die Vorderfront, welche die Abschreckkammer 1 verschließt, weggelassen wurde.In the 1 is a quenching chamber 1 shown schematically, the front being the quenching chamber 1 closed, was omitted.

In der Abschreckkammer 1 mit den Seitenwänden 2, 3 befinden sich zwei Gebläse 4, 5, die Luft im Innenraum 6 der Abschreckkammer 1 umwälzen, und zwar derart, dass die Luft im Gegenuhrzeigersinn strömt. Die Strömung könnte auch im Uhrzeigersinn erfolgen. Wesentlich ist nur, dass ein Bauteil 7, das sich auf einem Chargiergestell 8 befindet, von der Luft mehr als einmal umspült wird. Das Bauteil 7 wird, bevor es in die Abschreckkammer 1 gebracht wird, vollständig mit einem Gel umgeben, in dem sich Manganchlorid MnCl2 und Wasserstoffperoxid H2O2 befinden. Hierauf wird das Bauteil 7 in die Abschreckkammer 1 chargiert, die geschlossen wird. Jetzt werden die Gebläse 4, 5 gestartet und das Gas im Kreis umgewälzt. Nachdem sich ein gleichbleibender Strömungszustand eingestellt hat, wird eine kleine Menge Ammoniak (NH3) in den umgewälzten Gasstrom eindosiert. Welche Menge Ammoniak im Einzelnen eingegeben wird, wird experimentell bestimmt.In the quenching room 1 with the side walls 2 . 3 there are two fans 4 . 5 , the air inside 6 the quenching chamber 1 circulate in such a way that the air flows counterclockwise. The flow could also be clockwise. It is only essential that one component 7 that is on a charging rack 8th is surrounded by air more than once. The component 7 will before it goes into the quenching chamber 1 brought, completely surrounded with a gel in which there is manganese chloride MnCl 2 and hydrogen peroxide H 2 O 2 . Then the component 7 into the quenching chamber 1 charged, which is closed. Now the blowers 4 . 5 started and the gas circulated in a circle. After the flow state has remained constant, a small amount of ammonia (NH 3 ) is metered into the circulated gas stream. The amount of ammonia entered is determined experimentally.

Die Eindüsung des Ammoniaks erfolgt zweckmäßiger Weise durch eine verschließbare Öffung in der Abschreckkammer 1. Hierdurch wird das Ammoniak gleich in den durch ein Gasführungselement 9 erzwungenen Gasstrom eingeführt. Ein geeigneter Ort für die Eindüsung des Ammoniaks ist vor dem Gebläse 5.The ammonia is expediently injected through a closable opening in the quenching chamber 1 , As a result, the ammonia becomes the same through a gas guide element 9 forced gas flow introduced. A suitable place for the ammonia injection is in front of the blower 5 ,

Nach Einführung des Ammoniaks verändert sich die Farbe des Gels aufgrund der nachfolgenden chemischen Reaktion zwischen Gel und Ammoniak

Figure 00050001
After the introduction of ammonia, the color of the gel changes due to the following che mix reaction between gel and ammonia
Figure 00050001

Je nach der Größe des Stoffübergangskoeffizienten β, der durch die Gleichung Massenstromdichte = β(CUmgebung – CBauteiloberfläche)und C = Konzentration definiert ist, verfärbt sich das Gel mehr oder weniger braun.Depending on the size of the mass transfer coefficient β, which is given by the equation Mass flow density = β (C Surroundings - C component surface ) and C = concentration is defined, the gel turns more or less brown.

Die vorstehende Gleichung ist analog zur Gleichung betreffend den Wärmeübergangskoeffizienten aufgebaut. Es gilt: Wenn ein hoher Stoffübergang vorliegt, dann liegt auch ein hoher Wärmeübergang vor und umgekehrt.The The above equation is constructed analogously to the equation regarding the heat transfer coefficient. The following applies: If there is a high mass transfer then there is a high heat transfer and vice versa.

Findet keine Verfärbung statt, gilt α = 0. Eine starke Verfärbung bedeutet ein großes α.finds no discoloration instead, α = 0. A strong discoloration means a large α.

Statt eines Gels kann auch ein mit H2O2 und MnCl2 getränktes Papier verwendet werden.Instead of a gel, paper soaked with H 2 O 2 and MnCl 2 can also be used.

CUmgebung ist hierbei die NH3-Konzentration im Gas, während CBauteiloberfläche die NH3-Konzentration an der Oberfläche des Bauteils, also im Gel bzw. im Papier ist.The environment is the NH 3 concentration in the gas, while the C component surface is the NH 3 concentration on the surface of the component, i.e. in the gel or in the paper.

In der 2 ist das Bauteil 7, bei dem es sich um ein Zahnrad handelt, nach der Hochdruck-Gasabschreckung dargestellt. Die Bezugszahlen weisen dabei auf bestimmte Bereiche des Zahnrads hin. Mit 10 ist die Zahnspitze bezeichnet, während die Bezugszahl 11 eine Schattenflanke bezeichnet. Der Zahngrund 12 und die Prallflanke 13 sind weitere Bereiche des Zahnrads, die zu prüfen sind. Geht man davon aus, dass die besagten Stellen des Zahnrads mit einem mit H2O2 und MnCl2 getränkten Papier 14 umwickelt waren, so zeigt dieses Papier an verschiedenen Stellen verschiedene Braunfärbungen.In the 2 is the component 7 , which is a gear, shown after high pressure gas quenching. The reference numbers indicate certain areas of the gear. With 10 the tooth tip is labeled while the reference number 11 designated a shadow flank. The tooth base 12 and the impact flank 13 are other areas of the gear that need to be checked. If one assumes that the said places of the gearwheel with a paper soaked with H 2 O 2 and MnCl 2 14 were wrapped, this paper shows different browning in different places.

In der 3 ist das Papier 14 abgewickelt. Man erkennt hierbei, dass das Papier dort, wo sich die Zahnspitze 10 befand, eine relativ ausgeprägte Braunfärbung 10' aufweist, während an der Schattenflanke 11 eine schwächere Braunfärbung 11' des Papiers stattfand. Am Zahngrund 12 fand ebenfalls eine weniger starke Einfärbung 12' statt. Dagegen weist die Stelle des Papiers 14, wo sich die Prallflanke 13 befand, eine starke Einfärbung 13' auf. Der Einfachheit halber ist in 3 die Schräge der Zähne des Zahnrads gemäß 2 nicht berücksichtigt.In the 3 is the paper 14 settled. You can see here that the paper is where the tooth tip is 10 found a relatively pronounced brown color 10 ' exhibits while on the shadow flank 11 a weaker brown color 11 ' of the paper took place. On the tooth base 12 also found a less intense coloring 12 ' instead of. In contrast, the place of the paper points 14 where the impact flank 13 found a strong coloration 13 ' on. For the sake of simplicity it is in 3 the bevel of the teeth of the gear according to 2 not considered.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können der Wärmeübergangskoeffizient bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck ermittelt und dann auf höhere Betriebsdrücke umgerechnet werden. Es gilt für den Wärmeübergangskoeffizienten α folgende Beziehung: α = k·vm·pn wobei
k = Konstante
p = Gasdruck
m, n = Konstanten, die häufig mit 0,7 angegeben werden.
v = GasgeschwindigkeitWith the method according to the invention, the heat transfer coefficient can be determined at room temperature and atmospheric pressure and then converted to higher operating pressures. The following relationship applies to the heat transfer coefficient α: α = k · v m · p n in which
k = constant
p = gas pressure
m, n = constants, which are often given as 0.7.
v = gas velocity

Um α zu ermitteln, müssen somit nicht die Bedingungen der industriellen Praxis vor liegen, bei denen mit Drücken von 1,5 bis 20 bar gearbeitet wird.To find α have to thus the conditions of industrial practice do not exist, those with presses from 1.5 to 20 bar.

Die Kalibrierung der Messwerte erfolgt über einen Abgleich der Helligkeitswerte der Braunfärbungen mit den Werten der Wärmeübergangskoeffizienten. Dazu wird ein Bauteil mit eindimensionalem Energietransport im Heißversuch mit 1 bar Kühlgas abgeschreckt. Ein eindimensionaler Energietransport ergibt sich beispielsweise auf halber Höhe eines langen Zylinders in radialer Richtung. Wenn etwa der Energietransport von einem Punkt in der in der Mitte der Längsachse dieses langen Zylinders nach der Oberfläche dieses Zylinders betrachtet wird, so ist dieser eindimensional. Der Wärmeübergangskoeffizient wird bei einem Bauteil mittels Thermoelementmessung bestimmt, wobei die Messung an einer Stelle vorgenommen wird, an der ein eindimensionaler Energietransport gegeben ist. Der Versuch wird dann mit der gleichen Strömungsgeschwindigkeit des abschreckenden Gases in einer aerodynamisch baugleichen Modellkammer wiederholt und die Papier-Visualisierungstechnik angewendet. Der Helligkeitswert wird auf halber Höhe des Bauteils bestimmt. Somit erhält man den Helligkeitswert, der dem im Heißversuch gemessenen Wärmeübergangskoeffizienten entspricht. Unter einem Heißversuch versteht man einen Versuch in der Abschreckkammer 1, wobei zunächst auf etwa 800 °C bis 900 °C erwärmt und dann mit 1 bar N2 in der Abschreckkammer 1 abgeschreckt wird.The measurement values are calibrated by comparing the brightness values of the brown colors with the values of the heat transfer coefficients. For this purpose, a component with one-dimensional energy transport is quenched in a hot test with 1 bar cooling gas. One-dimensional energy transport occurs, for example, halfway up a long cylinder in the radial direction. If, for example, the energy transport from a point in the middle of the longitudinal axis of this long cylinder is considered after the surface of this cylinder, it is one-dimensional. The heat transfer coefficient is determined for a component Determines thermocouple measurement, the measurement being carried out at a point where there is a one-dimensional energy transport. The experiment is then repeated with the same flow rate of the quenching gas in an aerodynamically identical model chamber and the paper visualization technique is used. The brightness value is determined halfway up the component. This gives the brightness value that corresponds to the heat transfer coefficient measured in the hot test. A hot test is an attempt in the quenching chamber 1 , first heated to about 800 ° C to 900 ° C and then with 1 bar N 2 in the quenching chamber 1 is deterred.

Die Strömungsgeschwindigkeit wird dann sowohl im Heißversuch als auch im Visualisierungsversuch variiert, und es ergibt sich die Funktion α = f (Helligkeit).The flow rate is then both in the hot trial as well as in the visualization attempt, and it results the function α = f (brightness).

Zwar ändern sich neben der Helligkeit auch Farbton und Sättigung, doch ist es ausreichend, nur die Helligkeit auszuwerten, da auch die Kalibrierung mit Hilfe der Helligkeit vorgenommen wird.Although change in addition to the brightness also hue and saturation, but it is sufficient only to evaluate the brightness, since calibration with the help the brightness is made.

Ein großer Vorteil des Verfahrens liegt darin, dass die Visualisierungsversuche nach Durchführung der Kalibrierung nicht mit heißen Chargen durchgeführt werden müssen. Dies ist deshalb nicht erforderlich, weil sich α nicht mit abnehmender Bauteiltemperatur verändert. Zudem ist es nicht notwendig, die Versuche mit vollem Abschreckdruck durchzuführen. Die Gasgeschwindigkeiten verändern sich bei gleichbleibender Gebläsedrehzahl nicht mit steigendem Druck. Außerdem liegt bei den hier verwendeten Gasgeschwindigkeiten stets ein voll turbulenter Strömungszustand vor, und zwar selbst bei einem Druck von nur 1 bar. Es gibt folglich keinen signifikanten Unterschied zwischen dem Strömungszustand bei 1 bar und bei höheren Drücken.On greater The advantage of the method is that the visualization attempts after implementation calibration is not called Batches carried out Need to become. This is not necessary because α does not change with decreasing component temperature changed. In addition, it is not necessary to run the tests at full quench pressure perform. Change the gas speeds at constant fan speed not with increasing pressure. Moreover is always a full at the gas speeds used here turbulent flow state before, even at a pressure of only 1 bar. So there is no significant difference between the flow conditions at 1 bar and at higher To press.

Es empfiehlt sich, zunächst mit Hilfe der Gel-Technik einen qualitativen Überblick über die lokale Verteilung von α zu erhalten und somit die interessantesten Flächen des Bauteils zu identifizieren. Danach sollte die Papiertechnik angewendet werden, um quantitative Daten zu ermitteln.It recommends first to obtain a qualitative overview of the local distribution of α using the gel technique and thus identify the most interesting areas of the component. After that, paper technology should be applied to quantitative To determine data.

Claims (9)

Verfahren zur Sichtbarmachung von Grenzflächenphänomenen an der Oberfläche eines Bauteils, wobei die Oberfläche des Bauteils mit einem MnCl2 und H2O2 enthaltenden Stoff überzogen und mit einem Gas, das Ammoniak und/oder Methylamin enthält, umströmt wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) das Bauteil (7) wird in eine geschlossene Kammer (1) eingebracht; b) das Gas umströmt das Bauteil (7) mehrfach; c) die durch das Gas bewirkte Farbveränderung des Stoffs auf der Oberfläche des Bauteils (7) wird farbmetrisch ausgewertet und in Wärmeübergangskoeffizienten umgerechnet.Process for the visualization of interface phenomena on the surface of a component, wherein the surface of the component is coated with a substance containing MnCl 2 and H 2 O 2 and a gas containing ammonia and / or methylamine flows around it, characterized by the following steps: a ) the component ( 7 ) is placed in a closed chamber ( 1 ) brought in; b) the gas flows around the component ( 7 ) multiple; c) the color change of the substance caused by the gas on the surface of the component ( 7 ) is evaluated colorimetrically and converted into heat transfer coefficients. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Grenzflächenphänomen der lokale Wärmeübergangskoeffizient α ist.A method according to claim 1, characterized in that the interface phenomenon of local heat transfer coefficient is α. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass MnCl2 und H2O2 in Form eine Gels auf das Bauteil aufgebracht werden.A method according to claim 1, characterized in that MnCl 2 and H 2 O 2 in the form of a gel are applied to the component. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil mit einem MnCl2 und H2O2 enthaltenden Papier umwickelt ist.A method according to claim 1, characterized in that the component is wrapped with a paper containing MnCl 2 and H 2 O 2 . Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbveränderung mittels eines Scanners und einer Computer-Software bestimmt und hieraus der Wärmeübergangskoeffizient α errechnet wird.A method according to claim 1, characterized in that the color change determined by means of a scanner and computer software and from this the heat transfer coefficient α is calculated becomes. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kalibrierung über einen Abgleich der Helligkeitswerte mit den Werten von Wärmeübergangskoeffizienten α erfolgt.A method according to claim 1, characterized in that a calibration over the brightness values are compared with the values of heat transfer coefficients α. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die α-Werte im Heißversuch bestimmt werden.A method according to claim 6, characterized in that the α values in hot tests be determined. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass α mittels Thermoelementmessung bestimmt wird.A method according to claim 6, characterized in that α by means of Thermocouple measurement is determined. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung an Bauteilstellen mit eindimensionalem Energietransport erfolgt.A method according to claim 8, characterized in that the measurement at component locations with one-dimensional energy transport he follows.
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