Big Red hier mit einer Frage von „Dewey Oxburger“ ...
Also, nimm fünf!
Ochse fragt,
„Big Red, manchmal sehe ich bei festen Schlaufen einen kleinen Riss am Rand des Helms direkt zwischen den Schlaufen. Wissen Sie, was das verursacht?“
Schön, von dir zu hören, Ochse,
Ja, Eigenspannung ausgelöst durch Kerbwirkung.
Als Erkenntnisse darüber gewonnen wurden, was die Altersrisse des M-1-Helms verursachte, stellte sich heraus, dass alle Altersrisse nach der Produktion durch die Restspannung verursacht wurden, die im Helm durch die starke Kaltbearbeitung während der drei Formvorgänge, dem ersten Ziehen, zurückgeblieben war , Trimmen und Visierspanking.
Es wurde festgestellt, dass die im Helm zurückbleibende Spannung zwischen 80.000 und 90.000 psi lag, was an und für sich fast die Belastungsgrenzen des Stahls überstieg. Ein Helm brach, wenn ein bestimmter Bereich einer hohen Belastung ausgesetzt war, was entweder auf einen Defekt im Stahl oder auf einen durch den Produktionsprozess zurückgebliebenen Herstellungsfehler zurückzuführen war.
Bei den meisten altersbedingten Rissen handelte es sich um Randrisse, die sich am Rand des Helms bildeten und sich bis in den Helmkörper vorarbeiteten. Es wurde festgestellt, dass stark beanspruchte Bereiche, wie z. B. das Visier, durch eine Kerbe am Rand ausgelöst werden könnten, die durch eine Kerbe in der Schneidmatrize entstanden ist. Altersrisse könnten sich unter den richtigen Bedingungen auch als Körperrisse darstellen. Im Helmkörper bildeten sich Körperrisse, die nicht bis zum Helmrand reichten. Diese Risse entstanden, wenn stark beanspruchte Bereiche im Helmkörper durch kleine Stahlfehler wie einen entkohlten Stringer oder ein Korngrenzenproblem ausgelöst wurden. Da die Ingenieure, die sich mit dem Rissproblem beschäftigten, die Liste der Stahlprobleme kannten, die einen Karosserieriss auslösen könnten, haben sie diese nicht einzeln angesprochen, sondern die Ursache allgemein als „Kerbeffekt“ bezeichnet.
Als die Produktion des M-1-Helms begann, fanden Experimente und Innovationen gleichzeitig statt, was bedeutete, dass niemand verstand, warum es zu Brüchen kam oder warum sich altersbedingte Risse bildeten. Nachdem Abraham Hurlich und sein Team von Metallurgen der Watertown Arsenal Laboratories das Problem untersucht hatten, stellten sie fest, dass die Ursache eine Restspannung am Rand des Helms war, die durch einen Kerbeffekt verursacht wurde, der durch eine schlechte Schweißtechnik verursacht wurde.
Sie stellten fest, dass die physikalische Größe des verwendeten Schweißpunkts zu klein und die Dauer des Heizzyklus zu kurz war.
Grundsätzlich reichte das Punktschweißen der beiden Füße der Kinnriemenschlaufe gerade aus, um die Spannung in einem kleinen Radius um die Schweißstelle herum zu entspannen. Dies führte zu einer extrem hohen Spannungskonzentration im Stahl zwischen den Schweißnähten, wo die intensive Hitze der Schweißnaht und die anschließende schnelle Abkühlung des kurzen Wärmezyklus spröden Martensit erzeugten oder einfach gesagt, der Schweißprozess erzeugte eine Kerbwirkung direkt zwischen den Schleifen. Im Laufe der Zeit würde die fortgesetzte Zersetzung von Austenit in Martensit den Stahl so stark schwächen, dass die konzentrierte Spannung zwischen den Füßen der Schlaufe zu Rissen im Helm führen würde.
Die Lösung bestand darin, eine größere Punktschweißelektrode und einen längeren Heizzyklus zu verwenden. Diese Technik ermöglichte die Erwärmung des gesamten Bereichs zwischen den Schleifen, während die Zykluszeit eine langsamere Abkühlphase ermöglichte, wodurch sich der Kohlenstoff wieder in Austenit absetzen konnte und so die Bildung eines Altersrisses verhindert wurde.
Big Red sagt!
FÜNF IST ENDE – AUSZIEHEN!
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