Prakt. Met. Sonderband 38 (2006) 329 
jitudinaler Interessante neue Erkenntnisse brachte die Beobachtung der Mantelfläche der 
mit hohen Teile mit der Thermokamera während der „stress step tests“. Wenn der Bereich der 
ısbreitung Mantelfläche beobachtet wurde, in dem die Bruchausgangsstelle lag, so konnte sie 
arsicht der thermographisch erkannt werden. In diesem Bereich bleibt der Temperaturanstieg hinter 
dem der Umbebung zurück und der kalte Bereich wird durch die wärmere Umgebung 
unter Zugspannung gesetzt. Wie oben erwähnt können Temperaturunterschiede von 
albrüchen wenigen Grad Celsius zusätzliche Zugspannungen von einigen zehn MPa bewirken, wenn 
sind, oder die Temperaturen über der Curietemperatur liegen. Da die Festigkeit der Teile nur etwa 
.b). 80 MPa beträgt, sind diese zusätzlichen Spannungen für das Bruchgeschehen von großer 
Relevanz. Diese lokalen (mesoskopischen) Spannungsfelder addieren sich zu den 
globalen (makroskopischen) Spannungen, wie sie im Bild 2.b dargestellt sind und können 
somit den Bruch auslösen. Alle analysierten Bruchausgangsstellen lagen i) im Bereich 
einer hohen makroskopischen Zugspannung und ii) im Bereich einer thermographisch 
beobachteten Stelle mit einem lokalen Temperaturminimum. 
Je nach Bauteil gab es unterschiedliche Ursachen für die geringere Aufheizrate im 
Bereich des Bruchausganges. In etwa der Hälfte der Fälle waren es große Poren (Bild 6, 
1.te Zeile) oder (in etwa 1/10 der Fälle) Anhäufungen von mittelgroßen Poren (Bild 6, 2.te 
Zn Zeile). Da in den Poren kein Strom fließt, ist die Joul’sche Heizrate in den Poren null. In 
den anderen beobachteten Fällen konnten am Bruchausgang keine auffallenden 
Gefügeinhomogenitäten festgestellt werden, wohl aber vereinzelt (geringfügige) lokale 
Veränderungen im Gehalt der Dotierungselemente. In dem im Bild 6, 3.te Zeile gezeigten 
Beispiel ist das ein verstärkter Gehalt an Fe, der auch zu einer erkennbaren Verfärbung 
(Spot) im Bereich des Zylindermantels geführt hat [15]. Bei dem „Cold spot“ (lokal ist die 
Temperatur um 7 °C geringer als in der Umgebung) aus Bild 6, 4.te Zeile konnten mit Hilfe 
des WDX im Rasterelektronenmikroskop auch keine chemischen Veränderungen 
festgestellt werden. Es sei aber angemerkt, daß auch sehr geringe Veränderungen im 
Dotierungsgehalt den elektrischen Widerstand und damit die Heizrate sehr stark 
verändern können. 
3. SCHLUSSFOLGERUNGEN 
Bei den mechanischen Versuchen geht das Versagen in der Regel von großen 
Gefügeinhomogenitäten (Poren) aus. Diese Poren werden durch die beim 
S Sprühtrockenprozeß gebildeten Agglomerate verursacht. Die Festigkeit kann durch 
Verringerung der Größe und der Häufigkeit dieser Poren verbessert werden. 
Bei den elektrischen Tests sind diese Poren (in etwa 50 % der untersuchten Teile) 
versagensrelevant. Anders als in den mechanischen Tests ist aber nicht nur ihre Wirkung 
als „mechanischer“ Spannungskonzentrator von Bedeutung, sondern es kommt noch eine 
zusätzliche „elektrische“ Wirkung hinzu. Der elektrische Widerstand in den Poren ist quasi 
unendlich, dafür ist die Straomdichte in der Umgebung der Pore erhöht. Dies bewirkt in 
Summe eine lokale (mikroskopische) Abkühlung. Dadurch werden die kälteren Bereiche 
. durch die sie umgebenden wärmeren Bereiche gedehnt und unter Zug gesetzt. Der Effekt 
eines „elektrischen Constraints“ kann bei Temperaturen über der Curietemperatur erheb- 
Bildern konnte liche mechanische Zugspannungen bewirken. 
zurückbleibt. Ein erheblicher Prozentsatz aller Versagen im „stress step test“ ging von lokalen 
elektrischen Anreicherungen an Dotierungselementen aus, die nur geringfügige 
Änderungen in den mechanischen Eigenschaften bewirken, wohl aber zu erheblichen 
Änderungen beim elektrischen Widerstand führen können. Diese „elektrischen Spann- 
mung 400 V ungskonzentrationen wurden hier erstmals thermographisch nachgewiesen 
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