DE2330998C3 - Verfahren zur Bestimmung der Versprödungstemperatur ferritisch-perlitischer Baustähle - Google Patents

Verfahren zur Bestimmung der Versprödungstemperatur ferritisch-perlitischer Baustähle

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DE2330998C3
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Description

35
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Versprödungstemperatur ferritisch-perlitischer Baustähle, dessen Anwendung insbesondere bei allgemeinen Baustählen und Schiffbaustählen geeignet isL
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 Pellini, der Robertson-Test und der Doppelzugversuch angewandt.
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 Schadensfällen an Stahlbauten, Schiffen usw.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren zur Bestimmung der Versprödungstemperatur 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.
Die Lösung dieser Aufgabe ist durch die Merkmalsangaben im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gekennzeichnet
Es wurde gefunden, daß eine lineare Abhängigkeit zwischen dem mit Ültraschalischwächungsmessungen bei hohen Prüffrequenzen ermittelten Schallschwächungskoeffizienten.
a =
20 Iy HJH1, + I
dB/mm.
HnI Hn+ 1 -Verhältnis zweier aufeinanderfolgender Echohöhen auf dem Bildschirm des Prüfgerätes,
d = Materialdicke in mm.
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 anderen mechanischen Sprödbruchverfahren, z. B. dem Kerbschlagbiegeversuch, ermittelt. An deii 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 λ 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.
In der Fig. 1 wird die Abhängigkeit des Ultraschallschwächungskoeffizienten α von der NDT-Temperatur gezeigt.
Für die Anwendung und Auswertung des genannten Verfahrens wird ein weiterer Lösungsweg vorgeschlagen. Aus einem Vergleich des Verlaufes des Echohöhenabfalles von Proben unterschiedlicher NDT-Temperaturen können reproduzierbare Aussagen über die Sprödbruchtemperatur gemacht werden. Daraus ergibt sich, daß bei Vorhandensein eines für eine vorgegebene Sprödbruchtemperatur quantitativ ermittelten Verlaufs 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 ÜS-Gerätes durch Verwenden von Vergleichskurven eine Entscheidung über die Brauchbarkeit gefällt werden kann. Damit entfällt jeglicher weiterer Arbeitsaufwand. Bei Kenntnis des Schwächungsverlaufes für bestimmte Probendicken und verschiedene Sprödbruchtemperaturen kenn durch Auswechseln 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 mii 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 F i g. J zeigt den Echohöhenabfall von Proben unterschiedlicher NDT-Temperaturen. (Die Echos sind der Übersichtlichkeit wegen nicht eingezeichnet) Die Vergleichskurve 3 zeigt den Echohöhenabfall einer Vergleichsprobe.
Ist die NDT-Temperatur des Präfobjektes besser als die der Vergleichsprobe, stellt sich ein geringerer Echohöhenabfall entsprechend Kurve 1 als bei der Vergleichsprobe ein. Ist die NDT-Temperatur des Prüfobjektes schlechter als die der Vergieichsprobe, ist der Echohöhenabfall größer als bei der Vergleichsprobe entsprechend Kurve 2.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Bestimmung der Versprödungsteinperatur ferritisch-perlitischer Baustähle unter Anwendung zerstörungsfreier Prüfverfahren, insbesondere für allgemeine Baustähle und Schiffbaustähle geeignet, dadurch gekennzeichnet, daß für ausgewählte Stahlsorten nach bekannten Sprödbruchprüf verfahren die Versprödungstemperatur ι ο (ζ. B. die NDT-Temperatur) sowie an den gleichen Chargen der untersuchten Stahlsorten die Ultraschallschwächung nach dem Impuls-Echo-Verfahren ermittelt und aus beiden Werten eine Vergleichskurve aufgestellt wird und für weitere Bestimmungen der Versprödungstemperatur an Bauteilen vorbestimmter Stahlsorten nur die Uitraschailschwächung gemessen und aus der Vergleichskurve die NDT-Temperatur entnommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ermittelte Echohöhcnabfall des Prüfobjektes mit den vorhandenen Vergleichsschablonen für den Echohöhenabfall am Schirmbild, die bei bekannter Blechdicke einer bestimmten Sprödbruchtemperatur entsprechen, verglichen und ausgewertet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schirmbild des Echohöhenabfalles des Prüfobjektes mit dem Schirmbild des Echohöhenabfalles einer Vergleichsprobe mit bekannter NDT-Temperatur verglichen und ausgewertet wird.
DE2330998A 1973-06-18 1973-06-18 Verfahren zur Bestimmung der Versprödungstemperatur ferritisch-perlitischer Baustähle Expired DE2330998C3 (de)

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