DLR - Institut für Werkstoff-Forschung

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Neue Prüfmöglichkeit für Hochtemperaturwerkstoffe und Schutzschichten im Temperaturgradienten

Am Institut für Werkstoff-Forschung wird seit Herbst 2015 eine neue Prüfeinrichtung betrieben, mit der das Verhalten von Hochtemperatur-Werkstoffen und insbesondere von Schutzschichten in einem realistischen Temperaturprofil untersucht wird. In den Proben können Temperaturgradienten und transiente Temperaturänderungen erzeugt werden, die auch in realen gekühlten Bauteilen in Flugturbinen und stationäre Gasturbinen vorherrschen. Damit kann man wesentlich realitätsnäher testen als dies z.B. mit einem „furnace cycle test“ möglich ist

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Universalprüfmaschine

für Prüfkräfte bis 100 kN und servohydraulische Prüfanlagen mit maximalen Prüfkräften von 10 kN bis 1000 kN. Für diese Anlagen stehen Öfen für Temperaturen bis 1100°C, Tieftemperaturapparaturen bis -196°C, Kammern für Korrosionsuntersuchungen und Vakuumkammern zur Verfügung.

Biaxiale Prüfanlage

für ebene Prüfkörper von 100 mm * 100 mm bis 1000 mm * 1500 mm Mit den vier servohydraulischen Prüfzylindern sind dynamische Prüfkräfte bis 1000 kN realisierbar. Die maximale Prüffrequenz beträgt 20 Hz.

Ultraschallprüfapparatur für flächige Werkstücke (400 x 1000 mm)

Die Ultraschallprüfung von FSW Stumpf- und T-Nähten wird mit einem Hochfrequenz- Ultraschallgerät durchgeführt. Wasser wird als Ankopplungsmedium verwendet. Das System gestattet die schnelle Aufnahme (bis zu 30000 Messungen pro Sekunde) von A-, B-, C- und D-Bildern in hoher Auflösung über spezielle Ultraschallmessköpfe.

Lebensdauerbestimmung mit Thermowechsel

Für die Prüfung von Schutzschichten stehen mehrere computergesteuerte Thermowechselprüfstände mit bis zu 1200°C Prüftemperatur und Schnellabkühlung bis Raumtemperatur zur Verfügung. Typische Lebensdauern bei 1h-Zyklen (50min Heizen 1100°C/10min Kühlen) betragen 500 bis 3000h.

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MIRO

Mikro-Rotations-Prüfstand zur dynamischen Lebensdauerbestimmung von Fasern, Drähten und Monofilamenten nach dem Prinzip der Umlaufbiegung. Minimaler Biegeradius ca. 3 mm, Prüffrequenz 0-1000 Hz.

Prüfanlage zur mehrachsigen thermomechanischen Prüfung

Die neu entwickelten Testanlagen ermöglichen neben zeitlich variablen mechanischen und thermischen Lasten einen hohen thermischen Gradienten über der Probenwand. Der thermische Gradient wird in Hohlproben durch gleichzeitige Heizung der Außenwand mit einem konzentrierenden Strahlungsofen und Kühlung der Innenwand mit Druckluft aufgebaut.

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HT-Wasserdampfkorrosionsprüfstand

Hochtemperatur-Wasserdampfkorrosionsprüfstand für keramische Werkstoffe. Für Messungen des Korrosionsverhaltens in Atmosphären bis zu 100 %igem H2O-Dampf, Strömungsgeschwindigkeiten bis zu 10 m/s und Temperaturen bis zu 1500 °C.

Laserextensometer für ortsaufgelöste Dehnungsmessung

Das Laserextensometer wird hauptsächlich bei der Festigkeitsprüfung geschweißter Proben verwendet. Durch die ortsaufgelöste Dehnungsmessung können die Festigkeitswerte der verschiedenen Schweißnahtzonen bestimmt und mit den Härtewerten und Mikrostruktureigenschaften korreliert werden. Die Gesamtmesslänge beträgt 80 mm.