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niedrigprozentige und hochprozentige Nickelstähle (Homogenpanzer 1910-1929)

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delcyros:
Kennt jemand die Kenngrößen und Quellen zu den Spezifika der in der Hochseeflotte verbauten Homogenpanzer für Decksplatten und Panzer- bzw. Torpedoschotte?
Und wie sie sich zum Q420, dem vollwertigen Chromnickelpanzerstahl verhalten?

Ich habe in der Literatur einiges zu Schiffbaustahl I-III gefunden, Thorsten hat mal einige Bedingungen für ballistische Abhnahmetests von niedrigprozentigen Deckstählen gepostet, aber soweit ich mich erinnere, waren die technischen Kenngrößen und Spezifika darin nicht enthalten.


delc

Peter K.:
Schiffbaustahl I (S I)
für Bleche des Schiffskörpers, die geschweißt werden müssen
Schiffbaustahl II (S II)
für Bleche des Schiffskörpers, die nicht geschweißt werden müssen
Schiffbaustahl III (S III)
für Bleche des Schiffskörpers auf Torpedobooten laut Bauvorschrift

GüteFließgrenze in kg/mm²Bruchfestigkeit in kg/mm²Bruchdehnung in % bei Blechen unter 5 mmBruchdehnung in % bei Blechen von 5 bis 10 mmBruchdehnung in % bei Blechen von 10 bis 18 mmS I-34 - 41212325S II-41 - 49182022S IIImind. 34mind. 55161616
Niedrigprozentiger Nickelstahl für Schiffbauzwecke
und Verwendung laut Bauvorschrift

Blechdicke in mmFließgrenze in kg/mm²Bruchfestigkeit in kg/mm²Bruchdehnung in %12 bis unter 2040551520 und mehr304818
Quelle:
Materialvorschriften der Deutschen Kriegsmarine
Ausgabe 1915, Heft B - Stahl und Eisen

delcyros:
Hab Dank Peter!

Erich Hargarter erwähnt in seinem Artikel "Entwicklung der Schiffbaulichen Werkstoffe" dass die Marine im Jahr 1905 folgende Anforderungen für Schiffbaustähle stellte:

Mindestzugefestigkeit 520 N/mm^2

Zugdehnung: 320N/mm^2 bei 0,3% Dehngrenze

Diese sehr hohen Anforderungen (Bruchdehnung =53kg/mm^2, Fließgrenze: 33kg/mm^2) wurden im Jahr 1908 etwas relativiert zu 50kg/mm^2 und 30kg/mm^2.

Für Schiffbaustahl III gibt er noch höhere Werte: 520N/mm^2 - 620 N/mm^2.

Diese Anforderungen scheinen sich aber 1910 nochmal geändert zu haben...

FAUN:
Für mich bleibt bei diesen Antworten die Korrelation in den Aussagen etwas undurchsichtig. Peter K. nennt für 1915 die Werte des Schiffbaustahls S III mit Fließgrenze mind. 34 kg/mm2 und Bruchfestigkeit mind. 55 kg/mm2. Dem gegenüber zitiert delcyros einen Artikel zur Entwicklung der schiffbaulichen Werkstoffe mit Mindestzugfestigkeit (Bruchfestigkeit) von 520 N/mm2 bzw. 53 kg/mm2 und einer Fließgrenze bei 320 N/mm2 bzw. 33 kg/mm2. Diese letzten Werte setzte man 1908 auf 50 kg/mm2 bzw. 30 kg/mm2 herab. Soweit so gut, aber im dann folgenden Satz wird der Stahl S III mit 520 N/mm2 (53 kg/mm2) bis 620 N/mm2 (63 kg/mm2) aber ohne Fließgrenzenangabe beschrieben.

Wenn dann die Anforderungen 1910 noch einmal geändert wurden, gab es wieder eine Korrektur nach oben, oder wurde die Stahlgruppenzuordnung generell geändert?

delcyros:
Von einer gewissen Dynamik wird auszugehen sein.
Ich kenne die Entscheidungsgrundlagen für die Ermäßigung 1908 nicht.

Lediglich als Vermutung kommt in Betracht, dass die Kommission zur Materialprüfung 1908 einheitlich einen neuen Materialtest annimmt, auf Empfehlung u.a. von Dr. Ehrensberger, der seinerzeit Leiter der Krupp- Abteilung für Stahl war, und zu dessen Aufgabe u.a. die Entwicklung und Erforschung von Panzerstähle und Konstruktionsstähle gehörte.
Der neue Test auf Kerbschlagzähigkeit überprüft die Zähigkeit von Stahlsorten bei verschiedenen Temperaturen nach einem V-Kerb und anschließendem Biegeversuch.
Ehrensberger hatte seinen Abschlußbericht, der u.a. Schiffbaustähle, Nickel- und Chromnickelstähle einschloß, im Okt. 1907 vorgelegt, mit Wirkung 1908 wurde dieser, auch als Charpy-Test bekannte Test angenommen.
(außerhalb Dt. / Öst-Ung. wird dieser Test erst nach 1920 in der Breite eingeführt)

vgl. Ehrensberger, Die Kerbschlagprobe in der Materialprüfung, in: Stahl und Eisen 27, 1907, S.1797-1809 u. ebenda S.1833-1839


https://ia902709.us.archive.org/22/items/bub_gb_H9U-AQAAMAAJ/bub_gb_H9U-AQAAMAAJ.pdf


Einige der Materialien seiner Untersuchung 1906/7 zeigen bei 0°C ein stark ausgeprägtes, sprödes Bruchverhalten, es handelt sich dabei ausnahmslos um Kohlenstoffstähle und Spezialstähle ohne Nickel. Ob der Schiffbaustahl darunter ist, ist mir unbekannt.

Deutlich bessere Werte bei 0°C traten bei diesen Stählen auf, wenn sie nur bis 47- 53kg/mm² vergütet wurden.
Ich würde nicht ausschließen, dass ein Zusammenhang in der Ermäßigung der Festigkeit zugunsten der Zähigkeit bei etwa 0°C vorliegt.

Ein späteres, wieder-Raufgehen mit den Festigkeitswerten ist angesichts der besseren Skills der Metallurgen jedenfalls nicht unplausibel, aber dazu liegen zunächst keine belastbaren Quellen vor.

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