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Cold-stretched pressure vessels made from austenitic stainless steel are widely used for storage and transportation of liquefied gases. Compared with conventional pressure vessels, cold-stretched vessels have lots of advantages such as having thin walls, light weight, and low energy consumption. However, pressure vessels can be subjected to alternating loads at cryogenic temperatures, so it is important to investigate the fatigue characteristics of austenitic stainless steel for cold-stretched vessels. This study presents the static and fatigue behavior of austenitic stainless steel 304 sampled from cold-stretched pressure vessels in accordance with the American Society of Mechanical Engineers code. To compare the mechanical properties and fatigue behavior of austenitic stainless steel 304 in as-received and cold-stretched conditions (9 % strain level), tensile and fatigue crack growth tests were performed at room and cryogenic temperatures respectively. Fractography of the fractured specimens was carried out using a scanning electron microscope. Kaltgestreckte Druckbehalter aus Edelstahl werden haufig fur die Lagerung und den Transport von verflussigten Gasen eingesetzt. Im Vergleich zu herkommlichen Druckbehaltern haben kaltgestreckte Gefase viele Vorteile, wie beispielsweise dunne Wande, geringes Gewicht und niedrigen Energieverbrauch. Jedoch konnen Druckbehalter wechselnden Belastungen bei kryogenen Temperaturen ausgesetzt sein, somit ist es wichtig, die Ermudungseigenschaften von Edelstahl fur kaltgestreckte Gefase zu untersuchen. Diese Studie stellt das statische und Ermudungsverhalten von Edelstahl 304 Proben aus kaltgestreckten Druckbehaltern in Ubereinstimmung mit der American Society of Mechanical Engineers Norm dar. Um die mechanischen Eigenschaften und das Ermudungsverhalten von Edelstahl 304 im Ausgangszustand und unter kaltgestreckten Bedingungen (9 % Dehnung) zu vergleichen, wurden Zug- und Ermudungsrisswachstumsversuche bei Raum- und Tiefsttemperaturen durchgefuhrt. Fraktografische Untersuchungen der gebrochenen Proben wurden unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops durchgefuhrt.

Suspensionnen von Festphasenteilchen in Glasschmelzen verandern deren Fliesverhalten und damit deren Viskositat. Die vorliegende Arbeit behandelt die Abhangigkeit der effektiven Viskositat (ηeff) isotroper Suspensionnen von der Konzentration der Festphansenteilchen. Unabhangig von deren Form liegen die effektiven Viskositaten zwischen oberen und unteren Grenzwerten, deren Konzentrationsabhangigkeit durch Naherungslosungen gegeben ist: obere Grenzwertgleichung: ηeff = ηL (1 − CD)−14 untere Grenzwertgleichung: ηeff = ηL (1 − CD)−3 (ηL = Viskositat der Schmelze; CD = Volumenanteil der Festphasenteilchen). Fur die effektive Viskositat von Suspensionen mit spharischen Festphasenteilchen gilt die untere Grenzwertgleichung. Poren in Sinterglasern verandern ebenfalls deren Flies- und damit Sinter-, Umform- und Kriechverhalten. Die effektive Viskositat poroser Glaser (ηP) als Konzentrationsfunktion ist gegeben durch die Naherungslosungen: obere Grenzwertgleichung: ηP = ηM (1 − P)1.04 untere Grenzwertgleichung: ηP = ηM (1 − P)14 (ηM = Viskositat des porenfreien Glases; P = Porositat). IM Falle spharischer Porositat gilt die Viskositatsgleichung Gemessene Werte der Viskositat diverser Suspensionen sowie von Na2O-SiO2-Schmelzen mit dispergierten festen SiO2-Teilchen und Na2O-GeO2-Schmelzen mit dispergierten GeO2-Teilchen werden ebenso mit berechneten Werten verglichen wie die experimentellen Werte der Viskositat von porosen Sinterglasern mit den entsprechenden theoretischen. In allen Fallen wurde hinreichende, vielfach beste Ubereinstimmung festgestellt. Die Gleichungen liefern praxisrelevante, verlasliche Aussagen sowohl fur Suspensionen wie fur porose Sinterglaser. Qn the viscosity of glass melts and porous sintered glasses Suspensions of solid phase particles in molten glasses modify their flow behavior and therefore their viscosity. This work deals with the dependence of the effective viscosity (ηeff) of isotropic suspensions on the concentration of the solid phase particles. Independently of the shape of the inclusions the values of the effective viscosities lie between upper [ηeff = ηL (1 − CD)−14 ]and lower bounds [ηeff = ηL (1 − CD)−3], where ηL is the viscosity of the molten glass and CD is the volume fraction of solid inclusions. The lower bound is also valid for the effective viscosity of suspensions containing spherical inclusions. Pores present in a glass matrix affect its flow behavior and consequently its creep and sintering behavior. The effective viscosity of porous glasses (ηP) as a function of the volume fraction of pores, or porosity (P), also varies between and upper [ηP = ηM (1 − P)1.04] and a lower bound [ηP = ηM (1 − P)14], where ηM is the viscosity of the nonporous glass matrix. For spherical porosity the equation is: Measured values for the viscosity of different suspensions as reported in the literature as well as own experimental data on two glass-solid systems are compared with the theoretical values predicted by these equations. In a similar way literature data for the viscosity of porous sintered glasses are compared with the respective equations. In all cases a fair agreement between experiment and theory was found in some cases the agreement was excellent. Therefore the presented equations constitute a reliable approach for the prediction of the viscosity of suspensions and porous sintered glasses and since they do not contain fitting parameters, they are of substantial practical relevance (for a comprehensive english treatment of the matter compare Glastechnische Berichte, Proc. Otto-Schott-Colloquium 1994).

Die nicht empirische Auswahl von Sinterhilfen kann mit Hilfe von Zustandsdiagrammen erfolgen. Binare eutektische Zustandsdiagramme ohne Randloslichkeit bieten dafur optimale Voraussetzungen. Ihre Selektion hinsichtlich der Verlaslichkeit darauf, – das die eutektische Temperatur wesentlich niedriger ist als der Schmelzpunkt von SiO2-Glas, – das Randunloslichkeit im SiO2-Bereich vorausgesetzt werden kann, ist durch Vergleich mit theoretischen Werten nach der Schroder-van Laar-Gleichung moglich. Im vorliegenden Fall wurde Rubidiumoxid auf dieser Grundlage als optimale Sinterhilfe ermittelt und eingesetzt. Wie die mit einem Netzsch-Dilatometer durchgefuhrten Sinterstudien zeigen, wird erwartungsgemas mit Rubidium-oxid (≥ 6 Mol-%) die Sintertemperatur von SiO2-Glas auf weniger als 0,5 · Ts gesenkt (Ts = Schmelzpunkt von SiO2-Glas) und liegt damit unterhalb der eutektischen Temperatur. Es handelt sich demnach nicht um Sintern mit flussiger Phase.