Andreas Neidel
Schadensfallanalysen metallischer Bauteile
Eine Sammlung von 38 realen Beispielen aus der Praxis
Foreword/Vorwort
6
List of Co-authors/Autorenverzeichnis
16
About the Editor/Über den Herausgeber
14
TEIL 0 Introduction/Einleitung
18
The Metallographer’s Role in Damage Analysis
20
Die Rolle der Metallographen in der Schadensuntersuchung
20
TEIL I Mechanical Failures/Schäden durch mechanische Beanspruchungen
32
1
34
Fracture Investigation of an HPC Rotor Drum
34
Bruchuntersuchung am HPC Rotor Drum
34
2
50
Intercrystalline and Transcrystalline Vibration Fatigue Failure in the Inconel 718 Nickel-Based Alloy
50
Inter- und transkristalliner Schwingbruch in der Nickelbasis-Legierung Inconel 718
50
3
64
Fracture Investigation on a “Rotating Air Seal” of an Aircraft Engine
64
Bruchuntersuchung an einem „Rotating-Air-Seal“ eines Flugzeugtriebwerkes
64
4
78
Forced Fracture of “Witch Hat” Fuel Oil Filters of a Gas Turbine Engine Test Rig
78
Gewaltbruch bei „Hexenhut“Heizölfiltern eines Gasturbinenprüfstands
78
5
88
Metallurgical Failure Investigation of Minor Leakage in a Fuel Oil Return Line of a Combined Cycle Gas Turbine Engine
88
Metallurgische Fehleruntersuchung einer kleinen Leckage an einer Heizölrückleitung einer Kombizyklus-Gasturbine
88
6
106
Failure Analysis of a Hydraulic Manifold Plate
106
Schadensanalyse an einer Hydraulikverteilerplatte
106
TEIL II Corrosion Failures/Schäden durch Korrosion in Elektrolyten
116
1
118
Pitting Corrosion Induced Fatigue Fracture on a Gas Turbine Compressor Blade
118
Durch Lochkorrosion induzierter Schwingbruch einer Gasturbinen-Verdichterschaufel
118
2
134
Fracture Analysis of HPT Shroud Retaining Clips
134
Bruchuntersuchung an HPT Shroud Retaining Clips
134
3
144
Moving Blade Failure in the Low-Pressure Turbine of a Steam Turbo Set
144
Schaufelschaden in der Niederdruckteilturbine eines Dampfturbosatzes
144
4
156
Fracture of a Compressor Stator Blade in a Gas Turbine Engine
156
Bruch einer Verdichterleitschaufel im Vorleitrad einer Gasturbine
156
5
166
Multiple Fractures of Used In-Service Disc Springs in a Stationary Gas Turbine Engine
166
Multiple Brüche an betriebsbeanspruchten Tellerfedern für stationäre Gasturbinen
166
6
176
Chloride-Induced Stress Corrosion Cracking in 316Ti Fuel Oil Pipes of a Gas Turbine Power Plant
176
Chloridinduzierte Spannungskorrosionsrisse in 316Ti Heizölrohren eines Gasturbinenkraftwerks
176
7
190
Intergranular Corrosion in Retaining Rings Made of X39CrMo17-1 and X39Cr13
190
Interkristalline Korrosion in Sicherungsringen aus X39CrMo17-1 und X39Cr13
190
8
204
Examples of Damage: Fractures and Crack Formation in Zinc Die Casting Components
204
Schadensbeispiele: Brüche und Rissbildung an Bauteilen aus Zink-Druckguss
204
TEIL III Failures due to Thermal Overload/Schäden durch thermische Beanspruchungen
222
1
226
Liquation Cracks in Hot Upset Low Alloy Steel Screw Heads
226
Wiederaufschmelzungsrisse in warmangestauchten Schraubenköpfen aus einem niedriglegierten Stahl
226
2
236
High-Temperature Corrosion on Turbine Rotor Blades
236
Hochtemperaturkorrosion an Turbinenlaufschaufeln
236
3
248
Thermal Fatigue Cracks in Gas Turbine Heat Shield Plates
248
Thermoermüdungsrisse in Hitzeschildplatten von Gasturbinen
248
4
258
Metallurgical Failure Investigation of Overheated and Fractured Investment Cast Nickel-base Bolts Made of Inconel 939
258
Metallurgische Schadensuntersuchung an überhitzten und gebrochenen Bolzen aus Nickelbasis-Feinguss aus Inconel 939
258
5
272
Embrittlement of Fuel Gas Piping Made of Wrought Nickel-Based Superalloy Due to Inadequate Heat Treatment
272
Versprödung von Brenngasleitungen aus Nickelbasisknetlegierung durch ungeeignete Wärmebehandlung
272
6
284
Transformation of Delta Ferrite Into Sigma Phase in Metastable Austenitic Stainless Steels After Long-Term High-Temperature Service Exposure
284
Umwandlung von Deltaferrit in Sigma-Phase in metastabilen rostfreien austenitischen Stählen nach Langzeitbeanspruchung durch Hochtemperaturen
284
7
308
Seizing of Gas Turbine Vane Fixing Bolts Made of X22CrMoV12.–.1
308
Festsitzende Gasturbinenschaufel-Fixierbolzen aus X22CrMoV12.–.1
308
8
324
Selective Laser Melting – Additive Manufacturing’s “New Kid on the Block”; TMF Failure of a Y-shaped Pipe in a Burner Test Rig
324
Selektives Laserschmelzen – die neue Technik unter den additiven Fertigungsverfahren; TMF-Versagen eines Y-Rohrs in einem Brennerversuchsstand
324
9
338
Metallurgical Failure Investigation of Quench Cracking in Hexagonal Bolt Head Fasteners
338
Metallurgische Schadensanalyse von Härterissen in Innensechskant-Schrauben
338
10
352
Uncharacteristic Circumferential TMF Cracking in a Heavy-duty Stationary Gas Turbine Engine Burner Outlet
352
Ungewöhnliche Temperaturwechselrisse in Umfangsrichtung des Brenneraustritts einer Großgasturbine
352
11
364
LCF Coupling Failure in a Two-Feet Light Railway
364
Niederzyklischer Kupplungsbruch einer Parkeisenbahn
364
TEIL IV Failures due to Tribological Loading/Schäden durch tribologische Beanspruchung
378
1
380
An Analysis of the Failure of a Wheel Hub
380
Schadensanalyse an einer Radnabe
380
2
388
Adhesive Wear on the Combination Shaft./Bearing Bush of a Valve Actuator
388
Adhäsionsverschleiß der Welle-Lagerbuchse-Paarung eines Ventilantriebes
388
TEIL V Hydrogen Embrittlement/Wasserstoffversprödung
400
1
402
Failure of Large High-strength Fasteners by Hydrogen Embrittlement
402
Versagen großer hochfester Verbindungselemente infolge Wasserstoffversprödung
402
TEIL VI Material Defects/Werkstofffehler
414
1
416
The Metallurgical Causes of Structural Inhomogeneities in Hot Rolled Bars of Martensitic 12.% Chromium Steels
416
Gefügeinhomogenitäten in warmgewalzten Stäben aus martensitischen 12.%-Chromstählen und ihre metallkundlichen Ursachen
416
2
432
Metallurgical Failure Investigation of Cracked Hook Nuts Used for Upending Gas Turbine Rotors on Site
432
Metallkundliche Schadensuntersuchung gebrochener Hakenmuttern, die dem Aufrichten von Gasturbinenläufern vor Ort dienen
432
Index/Sachregister
444
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