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Thermophysikalische Prüfdaten

basierend auf dem 100 Stähle Programm von Friedhelm Richter

Untersuchte Eigenschaften / Messverfahren und Messgeräte

  • Dichte

Die Dichte wurde durch Wägung an Luft und unter Wasser unter Verwendung einer thermostatisierten Halbmikrowaage ermittelt.

  • Wärmeausdehnung

Zur Messung der Wärmeausdehnung, d.h. des mittleren linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten und des differenziellen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten, wurde ein eigens aufgebauter Dilatometermessplatz mit vertikaler Probenpositionierung eingesetzt.

  • Elastizitätsmodul und Querkontraktionszahl

Die beiden elastischen Größen, der Elastizitätsmodul und die Querkontraktionszahl, wurden über die Messung der Resonanzfrequenzen frei schwingender stabförmiger Proben erfasst. Die so ermittelten "dynamischen" Größen können sich, insbesondere bei höheren Temperaturen, von den "statischen" Größen unterscheiden, wie sie im Zug- oder Biegeversuch ermittelt werden. Für diese Untersuchungen standen die Messanordnungen mit der Bezeichnung "Elastomat" und "Tectanel"zur Verfügung.

  • Spezifische Wärmekapazität

Ein adiabatisches Kalorimeter diente zur Ermittlung des Wärmeinhalts und damit der wahren spezifischen Wärmekapazität sowie der mittleren spezifischen Wärmekapazität. Bei den jüngeren Untersuchungen wurde ein dynamisches Leistungs-Differenz-Kalorimeter eingesetzt.

  • Spezifischer elektrischer Widerstand

Eine eigens aufgebaute Versuchsanordnung erlaubt die Messung des spezifischen elektrischen Widerstandes. An stabförmigen Proben lässt sich der spezifische elektrische Widerstand in einem thermostatisierten Bad bei 20 °C bestimmen. Für die Ermittlung der Temperaturabhängigkeit werden dünne Probenplättchen verwendet, in die antiparallele Sägeschnitte eingebracht werden, um den elektrischen Widerstand zu erhöhen.

  • Wärmeleitfähigkeit

Unter Zugrundelegung des Gesetzes nach Wiedemann-Franz-Lorenz lässt sich die Wärmeleitfähigkeit berechnen, insbesondere dann, wenn man die Koeffizienten in der Beziehung aus Wärmeleitungs- und Widerstandsmessungen an Proben aus dem zu untersuchenden Stahl mit gleicher oder ähnlicher Zusammensetzung abgeleitet hat.

  • Temperaturleitfähigkeit

Aus den ermittelten Größen Wärmeleitfähigkeit, wahre spezifische Wärmekapazität und Dichte ergeben sich die Zahlenwerte für die Temperaturleitfähigkeit. Für die direkte Messung wurde bei einigen Stählen die Laser-Flash-Methode eingesetzt.