In this study, thick and hard alumina coatings were produced on 6061-T6 Al alloy substrates for different oxidation times and current densities by using of microarc oxidation (MAO) technique in an alkali-silicate electrolytic solution. The influence of oxidation time and current density on the kinetics, phase composition, hardness, surface roughness and structure of the coating were investigated. It is found that the kinetics of coating mainly depends on applied current density and oxidation time. The XRD results revealed that the coatings are composed of mainly α-Al2O3, γ-Al2O3 and mullite phase. The relative ratio of harder and denser α-Al2O3 phase increases with increasing current density and oxidation time. For the same coating time, the position of maximum hardness of coatings moves away from the substrate-coating interface to the coating surface with increasing current density. The surface roughness of coating is a function of coating thickness and increases with increasing deposition time and current density. The surface micro hardness of Al 6061-T6 alloy substrate was increased up to 2200 HV hardness after the coating.

Pipeline systems are used as the most economical solution for the transportation of the media used in the oil and gas industry. The major fabrication process representing the period elapsed from production of the pipes to service installation is welding. The weld zone represents the most critical zone in terms of the material properties in the respective pipeline components. In addition to the chosen welding method, selection of the steel material and welding consumables appropriate for the selected material are of significant importance. Today, most of line pipes are manufactured according to API standards. Cost savings have been achieved by the reduction of the wall thickness, transportation and the welding processes. In this study, the mechanical properties of welded microalloyed X42, X52, X60, X65, and X70 steels, which are generally used in the oil and gas industry based on API standards, were examined by taking into consideration their microalloying elements and the carbon content. Then, these steels were joined by using submerged arc welding (SAW). The weld zones and changes in the post-weld mechanical properties were investigated. As expected, while tensile and hardness values were increased compared to base material, the toughness values decreased.

KurzfassungDie Kolbenstangendichtungen sind einer hohen Belastung bezüglich z. B. Anpresskraft, Geschwindigkeit, Temperatur ausgesetzt. Daher werden an ihre Dichtelemente hohe Anforderungen im Bezug auf u. a. Festigkeit, Verschleißfestigkeit sowie Reibung gestellt.Die Anforderungen zielen neben guten tribologischen Eigenschaften auch auf eine hohe Lebensdauer der eingesetzten Werkstoffe ab. Kunststoffe (Polymere) mit Zusatzstoffen stehen dabei als geeignete Werkstoffe (Dichtelemente) zur Verfügung, zeigen jedoch je nach Einsatzbedingungen ein unterschiedliches tribologisches Verhalten.Ziel dieser Arbeit ist das tribologische Verhalten der Materialpaarung Kunststoff/Stahl bezüglich Reibzahl und Verschleiß in Abhängigkeit von der Temperatur, Gleitgeschwindigkeit, Flächenpressung und Schmierungszustand im Gleitkontakt zu untersuchen. Als Materialpaarungen wurden die Werkstoffe FOF 307, FOF 315, POF 554 und POF 560 eingesetzt. Ein Stift-Scheibe-Tribometer, das speziell für solche Untersuchungen entwickelt worden ist, stand als Versuchseinrichtung zur Verfügung. Es wurden zunächst die Größen die Längenabnahme, das Drehmoment sowie die Temperatur des Prüfkörpers gemessen. Dann wurden die Kenngrößen wie Reibzahl, Verschleißvolumen, Verschleißkoeffizient, Gleitgeschwindigkeit ermittelt. Nach den Versuchen wurden die Prüfkörperoberflächen mit Hilfe von REM untersucht.

Kurzfassung Das Ziel der diesem Beitrag zugrunde liegenden Untersuchungen ist, das Reibungs- und Verschleißverhalten der Peek- und Bronze-Basis-Materialpaarungen in trockenen und geschmierten Zuständen zu untersuchen, um die Werkstoffe mit günstigen Reibungs- und mit geringsten Verschleißkennzahlen zu ermitteln und damit geeignete Materialkombinationen auswählen zu können. Als Grundkörper wurden zwei verschiedene Kunststoffe (Arlon 1330 und 1555) aus PEEK-Basis sowie Deva-Metall aus Bronze-Basis gewählt und ihre Reibungs- und Verschleißverhalten experimentell untersucht. Dabei wurde als Gegenkörper das Hartmetall WC/Co verwendet. Bei allen Versuchen wurden die Beanspruchungsparameter konstant gehalten, damit die Ergebnisse untereinander verglichen werden können. Drehmoment, Temperatur und Längenabnahmen der Proben wurden gemessen. Mithilfe der gemessenen Größen wurden die anderen tribologischen Kenngrößen ermittelt. Gemessene und experimentell ermittelte Daten wurden statistisch ausgewertet und grafisch dargestellt. Bei der grafischen Darstellung wurde darauf geachtet, dass sie neben der Erleichterung der Auswahl der geeigneten Werkstoffpaarung auch zur Analyse des tribologischen Verhaltens dient. Detaillierte Untersuchung der Reiboberflächen erfolgte durch SEM-Aufnahmen und EDX-Analyse. Nach den Oberflächenanalysen wurden festgestellt, dass die Materialübertragung aus der Gegenlauffläche bei Peek-Basis- Werkstoffen stattfindet.

KurzfassungDas Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, die Zusammenhänge zwischen der Mikrostruktur und den bruchmechanischen Eigenschaften zu untersuchen. Zur Charakterisierung der bruchmechanischen Eigenschaften wurde das J-Integral Konzept angewendet.Hierbei wurden die mikrolegierten Stähle vom Typ X65/API-5L behandelt. Die einzelnen Mikrostrukturen wurden mit Hilfe von Lichtmikroskop (LM) und Rasterelektronenmikroskop (REM) teils qualitativ, teils quantitativ charakterisiert. Die Untersuchung der Größe und Verteilung der nichtmetallischen Einschlüsse und Ausscheidungen wurde mit Hilfe von REM und teilweise mit LM durchgeführt.Zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften wurden Zugversuche sowie Kerbschlagbiegeversuche durchgeführt. Die bruchmechanischen Untersuchungen wurden an Dreipunktbiegeproben bei Raumtemperatur durchgeführt. Zur Ermittlung der Risswiderstandskurven wurde die Mehrprobenmethode verwendet.