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  Herabsetzung der Dauerfestigkeit durch Nickelüberzug

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Autor Thema:  Herabsetzung der Dauerfestigkeit durch Nickelüberzug (2962 mal gelesen)
Sandman78
Mitglied
Dipl.-Ing. Maschinenbau


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Beiträge: 142
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erstellt am: 26. Aug. 2011 11:15    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo zusammen,

ich hab eine Frage, wenn ein zylindrisches Bauteil mit Ni beschichtet wird, inwieweit wird durch diese Beschichtung die Dauerfestigkeit des Objekts gesenkt? Das zylindrische Bauteil ist ein hochfester Stahl.

Gibt es hierzu Literatur? Habe leider nichts gefunden.

Viele Grüße

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N.Lesch
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
Dipl. Ing.


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Beiträge: 5122
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WF 4

erstellt am: 26. Aug. 2011 12:58    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Sandman78 10 Unities + Antwort hilfreich

Wird das Teil galvanisch oder chemisch vernickelt ?
Bei letzterem ist die Dicke der Schicht gleichmäßiger.

Wird das Teil verher verkupfert oder danach verchromt ?

Früher war folgende Reihenfolge üblich: verkupfern, vernickeln, verchromen.

------------------
Klaus           Solid Edge V 20 SP15
Konstruktion mit Kunststoff

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Sandman78
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erstellt am: 26. Aug. 2011 13:04    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


Das Bauteil wird galvanisch vernickelt. Vor dem endgültigen Nickelüberzug wird ein Nickelstrike aufgelegt.

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N.Lesch
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Dipl. Ing.


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Beiträge: 5122
Registriert: 05.12.2005

WF 4

erstellt am: 26. Aug. 2011 14:48    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Sandman78 10 Unities + Antwort hilfreich

Ich weiß nicht wie sich da die Dauerfestigkeit verringern könnte.

Probleme könnte es geben, wenn die Schicht viel härter als der Untergrund wäre. Dann würden sich Risse in der Schicht im Untergrund weiter ausbreiten. Das wäre bei einer dicken Hartchrom- oder Chromschicht auf weichem Baustahl der Fall. Das ist hier aber nicht so.

Falls es Probleme gibt, würde ich die zuerst im hochfesten Stahl vermuten. So wie bei den Achsen des ICE. Bei der Wärmebehandlung von Stahl kann man einiges falsch machen.

------------------
Klaus           Solid Edge V 20 SP15
Konstruktion mit Kunststoff

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WieTho
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DesignQualityChecker in der Luft- und Raumfahrt


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erstellt am: 26. Aug. 2011 15:33    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Sandman78 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo zusammen,

der Hinweis mag ganz profan erscheinen, aber in knapp kalkulierten oder sehr kleinen Bauteilen sollte man berücksichtigen dass die Nickelschicht eine andere Festigkeit hat als der Stahl. Insbesonders wenn das Stahlteil im unbeschichteten Zustand wesentlich kleiner ist, wie das Fertigteil.
 

------------------
---
mfg WieTho

"Wer gegen ein Minimum Aluminium Immun ist besitz Minimumaluminiumimmunität."

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ulrix
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Maschinenbauingenieur


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Beiträge: 733
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Space Navigator
XP Pro SP2
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erstellt am: 26. Aug. 2011 15:40    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Sandman78 10 Unities + Antwort hilfreich

Wenn ich mich richtig erinnere:
Hochfester Stahl + galvanisch vernickeln = Wasserstoffversprödung
Das kann brechen wie Glas, die Frage nach der Dauerfestigkeit wäre dann wohl sekundär...

Ulrich

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Doc Snyder
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
Dr.-Ing. Maschinenbau, Entwicklung & Konstruktion von Spezialmaschinen



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Beiträge: 13189
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Entwicklung von Spezialmaschinen und Mechatronik
Autodesk Inventor

erstellt am: 26. Aug. 2011 18:13    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Sandman78 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von N.Lesch:
Ich weiß nicht wie sich da die Dauerfestigkeit verringern könnte.
Das dachte ich auch zuerst, aber ich könnte mir vorstellen, dass es durch Diffusionsvorgänge zu Gefügeveränderungen kommen kann.

Das ist aber Metallurgie, da weiß ich nicht genug von.

------------------
Roli  
www.Das-Entwicklungsbuero.de

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Sandman78
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Dipl.-Ing. Maschinenbau


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erstellt am: 26. Aug. 2011 22:23    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Also an Wasserstoffversprödung liegt es nicht.
Ein Metallurge bei uns wollte mir folgens erzählen:

Es bildet sich in der Nickelschicht ein Anriss, durch die metallische Verbindung beider Werkstoffe wächst der Riss in den hochfesten Stahl weiter.
Leider kann ich das mit meinem Verständnis der Bruchmechanik nicht vereinen. Denn die plastische Spitze um den Anriss herum sollte im Übergangsbereich vom Nickel zum Stahl zum erliegen kommen, oder?
Der Nickel ist ja viel weicher als der Stahl.

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Doc Snyder
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
Dr.-Ing. Maschinenbau, Entwicklung & Konstruktion von Spezialmaschinen



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Beiträge: 13189
Registriert: 02.04.2004

Entwicklung von Spezialmaschinen und Mechatronik
Autodesk Inventor

erstellt am: 27. Aug. 2011 01:35    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Sandman78 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von Sandman78:
Leider kann ich das mit meinem Verständnis der Bruchmechanik nicht vereinen. Denn die plastische Spitze um den Anriss herum sollte im Übergangsbereich vom Nickel zum Stahl zum Erliegen kommen, oder?
Nickel ist ja viel weicher als Stahl.

Genau so würde ich das auch sehen!

Auch ein Metallurge kann die Grundsätze der Physik nicht außer Kraft setzen. Vielleicht hat der da was verwechselt; es gibt ja auch Hartschichten auf duktilem Stahl... Ich sehe da aber aber, so wie Du es auch anführst, dass es grundsätzlich von großer Bedeutung ist, wie steif und wie spröde die beteiligten Werkstoffe im Verhältnis zueinander sind, und wie sie angeordnet sind.

Nickel ist übrigens fast genauso steif wie Stahl (E-Modul Ni:200, St: 210, lt. Wikipedia).
Zur Streckgrenze des Nickels finde ich so auf Anhieb keine Angabe. 

------------------
Roli  
www.Das-Entwicklungsbuero.de

[Diese Nachricht wurde höchstwahrscheinlich nach ihrer Erstellung von Doc Snyder noch ein Mal editiert.]

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adamsh
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Forschung und Entwicklung


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Beiträge: 842
Registriert: 27.05.2006

Halbwegs Systemadministration und -entwurf....

erstellt am: 28. Aug. 2011 10:42    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Sandman78 10 Unities + Antwort hilfreich

Die Frage und die Antworten sind mir zu undurchsichtig.

1) Mit welcher Nickellegierung wird das Bauteil beschichtet?
2) Wie dick soll die Beschichtung werden?
3) Wie dick ist das zu beschichtende Bauteil?
4) Welche Gitterkonstanten haben Ni, Ni-Phospor-Legierungen, (Eisen-)Ferrite, Fe-Ni-Austenite?

5) Welche Eigenspannungen werden randnah eingebracht?
6) Wie verändern diese in randnahen Schichten die Belastung (z.B. wird aus schwingender Beanspruchung schwellende Beanspruchung)?
7) Unter welchen Bdg. kann Spannungsversprödung ausgeschlossen werden?

8) Welche Bdg. müssen sichergestellt sein, um einen (katastrophalen) Rissfortschritt ausschließen zu können?

fragt HA

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Ex-Mitglied

erstellt am: 29. Aug. 2011 14:44    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat

Zitat:
Original erstellt von Sandman78:
.. Das zylindrische Bauteil ist ein hochfester Stahl.

..
Viele Grüße


Werte?
Chemisch Nickel (Ni-Ph) z.B. ist als Verschleißschutz deutlich Härter und damit spröder als Stahl.
Ich würde hier einmal nachfragen.

------------------
Jetzt wieder im Norden


Ex-Mitglied

erstellt am: 29. Aug. 2011 15:01    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat

Zitat:
Original erstellt von Sandman78:
Also an Wasserstoffversprödung liegt es nicht.
....

Wieso nicht?
kann bei unsachgemäßer Anwendung auftreten

------------------
Jetzt wieder im Norden

Sandman78
Mitglied
Dipl.-Ing. Maschinenbau


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Beiträge: 142
Registriert: 16.07.2007

erstellt am: 30. Aug. 2011 10:43    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Moin zusammen!

Besten Dank erstmal für die Antworten!
Ich versuche sie zu beantworten:

1) Mit welcher Nickellegierung wird das Bauteil beschichtet?
->NiCl2
2) Wie dick soll die Beschichtung werden?
-> ca. 0,5 mm
3) Wie dick ist das zu beschichtende Bauteil?
->
4) Welche Gitterkonstanten haben Ni, Ni-Phospor-Legierungen, (Eisen-)Ferrite, Fe-Ni-Austenite?
-> keine Ahnung

5) Welche Eigenspannungen werden randnah eingebracht?
-> siehe Antwort 4
6) Wie verändern diese in randnahen Schichten die Belastung (z.B. wird aus schwingender Beanspruchung schwellende Beanspruchung)?
-> siehe Antwort 5
7) Unter welchen Bdg. kann Spannungsversprödung ausgeschlossen werden?
-> hier kann nur Wasserstoffversprödung ausgeschlossen werden.

8) Welche Bdg. müssen sichergestellt sein, um einen (katastrophalen) Rissfortschritt ausschließen zu können?
-> verstehe die Frage nicht gänzlich.

Werte?
-> Re ca. 1000, Rm ca. 1400 MPa

[Diese Nachricht wurde von Sandman78 am 30. Aug. 2011 editiert.]

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