Professor Karl Heinz Kloos 65 Jahre

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<ul><li><p>Professor Karl Heinz Kloos 65 Jahre </p><p>Am 24. Januar 1995 vollendet Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E. h. Dr. Sc. h. c. Karl Heinz Kloos, Ordinarius fur Werkstoffkunde an der Technischen Hochschule Darm- stadt, sein 65. Lebensjahr. Er hat in den zuriickliegenden Jahren rnit Zielstrebigkeit und Fachkompetenz ein Institut zu hohem nationalen und internationalen Ansehen gefiihrt, das als das erste Institut fur Werkstoffkunde an einer deutschen Technischen Hochschule 1927 gegriindet und damals von August Thum geleitet wurde. Daneben hat er mehr als zwanzig Jahrgangen von Maschinenbaustuden- ten in vorbildlicher Weise seine Auffassung von einer modernen werkstoffkundlichen Lehre vermittelt und durch mehr als 300 Veroffentlichungen sein Engagement und seine Erfolge in der Forschung auf dem Gebiete der Werkstoffkunde belegt. Fur diese und noch anzusprechen- de andere Leistungen, auf die er mit berechtigtem Stolz zuriickblicken kann, ist Karl Heinz Kloos, verbunden rnit den besten Geburtstagswiinschen, herzlich zu danken. Dieses ,,Geburtstagsheft" der Zeitschrift fur Materialwis- senschaft und Werkstofftechnik dokumentiert auf das trefflichste die Wertschatzung, die die Fachwelt dem Jubilar entgegenbringt . </p><p>1930, in dem Jahre, in dem Karl Heinz Kloos in Limburg an der Lahn geboren wurde, fand Anfang April an der T. H. Darmstadt eine Tagung des damaligen </p><p>,,Ausschusses fur Maschinenelemente beim Verein Deutscher Ingenieure" statt. Diese war ,,groBtenteils ausgefiillt durch Erorterun- gen uber die Beziehungen, die sich zwischen Werkstoffkun- de und Konstruktion durch die neueren Erkenntnisse in der Werkstoffkunde entwickelt haben". Den Einleitungsvor- trag rnit dem Thema </p><p>,,Ubersicht uber den heutigen Stand der Werkstoffkun- de" </p><p>hielt August Thum, wobei er die ,,bisherigen Anschauun- gen uber Festigkeit" kritisierte, weil diese den realen Beanspruchungen der Maschinen in der Praxis nicht gerecht wiirden. Er wies rnit Nachdruck darauf hin, dal3 die ,,Ansicht, daB man mit einer fiinf- bis zwanzigfachen Sicherheit bei statischer Beanspruchung rechnen konne", ,,ganz hinfallig" sei, ,,wenn man beachtet, dal3 die meisten Betriebsbriiche an Maschinenteilen Dauer- oder Ermii- dungsbruche sind". Man solle, so seine weitere Forderung, ,,sich daher der Untersuchung der Vorgange, die den Eintritt des Dauerbruchs herbeifiihren, rnit besonderem Nachdruck zuwenden", insbesondere auch deshalb, weil ,,noch keinerlei genaue Vorstellungen uber die innere Mechanik der Kristallgebilde, aus denen unsere Metalle bestehen", vorliegen. </p><p>Zwanzig Jahre spater, 1950, schrieb sich Karl Heinz Kloos an ebendieser Technischen Hochschule als Student des ,,Allgemeinen Maschinenbaus" ein, legte dort nach weiteren fiinf Jahren die Diplompriifung ab und trat dann die Stelle eines wissenschaftlichen Assistenten bei Heinrich Wiegand an, der nach einer von Huns Sigwart mit Bravour bewaltigten Interregnumsphase 1953 Nachfolger von August Thum auf dem Darmstadter Lehrstuhl fur Werk- stoffkunde geworden war. Bei Heinrich Wiegand, der noch in Personalunion die Staatliche Materialpriifungsanstalt Darmstadt des Landes Hessen leitete, fand Karl Heinz Kloos im Herbst 1955 ein Aufgabenfeld, das seinen dama- ligen Neigungen und seinen Befahigungen entsprach: Er untersuchte den ,,EinfluB der Oberflachengrenzschicht auf das Reibungsverhalten austenitischer Werkstoffe bei der Kaltverformung im Tiefziehverfahren" und promovierte mit diesem Thema 1960 ,,mit Auszeichnung" zum Dr.-Ing. Mit dieser Arbeit war das Interesse an den Randschichten metallischer Werkstoffe und an tribologischen Vorgangen </p><p>Mat.-wiss. u. Werkstofftech. 26, 1-3 (1995) Professor Karl Heinz Kloos 1 </p></li><li><p>geweckt sowie der Grundstein gelegt fur die Berucksichti- gung von Systemeinflussen bei der Beurteilung des Werk- stoffverhaltens unter praxisnahen Bedingungen. Diese ganzheitliche Betrachtungsweise, die Karl Heinz Kloos bei vielen seiner weiteren Bemuhungen um die Aufklarung werkstoffkundlicher Probleme anwandte, schloB neben werkstoffkundlichen stets auch fertigungstechnische und konstruktive Gesichtspunkte sowie umgebungsbedingte - ganz gleich ob korrosiver undloder paarungstechnischer Art - rnit ein. Dabei blieb verstandlicherweise nicht aus, die Normproben der richtliniengebundenen Werkstoffprufung oft gezielt durch Jauteilahnliche Proben und Bauteile" sowie die technischen Grundbeanspruchungsarten durch ,,Komplexbeanspruchungen" zu ersetzen. </p><p>1961 wurde Karl Heinz Kloos wissenschaftlicher Rat an der MPA Darmstadt, ein Jahr spater ubernahm er einen Lehrauftrag fur ,,Me&amp; und Prufmethoden der Werkstoff- kunde" an seiner Alma mater. 1965 wurde er zum Oberre- gierungsbaurat und zum stellvertretenden Leiter der MPA Darmstadt ernannt. 1968 erhielt er den Lehrauftrag ,,Werk- stoffkunde fur Wirtschaftsingenieure" in der Fachrichtung Allgemeiner Maschinenbau an der T. H. Darmstadt. Ein Jahr spater wurde er Baudirektor an der Staatlichen Materialprufungsanstalt. 1971 habilitierte sich Karl Heinz Kloos fur das Fach Werkstoffkunde mit der Schrift ,,Werk- stoffpaarungseigenschaften in ihrem EinfluB auf das Gleit- reibungsverhalten in Fertigung und Konstruktion". Bis dahin waren bereits mehr als zwanzig anspruchsvolle, ubenviegend tribologischen und korrosiven Problemen gewidmete Arbeiten aus seiner Hand erschienen. </p><p>Als Karl Heinz Kloos nach 13 Lehrjahren bei Heinrich Wiegand 1973 den Ruf als dessen Nachfolger auf den Lehrstuhl fur Werkstoffkunde der T. H. Darmstadt erhielt, konnte er - von einer breiten Wissens- und Erfahrungsbasis ausgehend - die durch Thum begrundete und durch Siegwart sowie Wiegand weitergepflegte Darmstadter Tra- dition einer werkstoffmechanisch orientierten Werkstoff- kunde rnit eigener Konzeption fortfuhren. Und er tat dies in brillanter und auBerst erfolgreicher Weise, wobei er eine beispielhafte ,,enge Betriebseinheit" rnit der Staatlichen Materialpriifungsanstalt realisierte. Mit Hilfe von insge- samt 11 Fachabteilungen wurde durch die gemeinsame Nutzung eines vorzuglichen Einrichtungsspektrums sowie durch einen unburokratischen Personal- und Mitteleinsatz die Bearbeitung vieler komplexer Fragestellungen und fachubergreifender Probleme moglich. Unter der bereits angesprochenen ganzheitlich orientierten inhaltlichen Aus- richtung wurden dabei fur bauteilahnliche Proben und Bauteile aus den verschiedensten metallischen Werkstoffen und Werkstoffzustanden schwerpunktmafiig Ermudungs-, Kriech-, VerschleiB- und Korrosionsprobleme bearbeitet und wichtige Beitrage zur Verbesserung des Kenntnisstan- des auf diesen Gebieten geleistet. Nur einige davon konnen im Rahmen dieser Wurdigung angesprochen werden. So wurde z.B. der in der Kloos'schen Promotions- und Habilitationsarbeit bereits vorgezeichnete Themenkom- plex ,,Fertigungsverfahren - Oberflacheneigenschaften - Bauteilfestigkeit" konsequent weitergefuhrt. Im Rahmen dieser Bemuhungen erschienen u.a. die Arbeiten VerschleiBschaden durch Oberflachenermudung (1975), Werkstoffauswahl und Oberflachenbehandlung unter tri- botechnischen Gesichtspunkten (1979), Tribologische Prufung von Hydraulikflussigkeiten in der Flugelzellenpumpe und Simulationsversuche an einfachen Modellsystemen (1983), </p><p>Tribological Behaviour of Ion-Plated and Sputtered Wear- Resistant Coatings on Nodular Cast Iron (1985), Technische VerschleiBvorgange in tribologischen Systemen und deren Simulation (1990) sowie Konturengetreue PVD-Beschichtung bei niedrigen Tempe- raturen zur Erhohung des VerschleiBwiderstandes von Werkzeugen der Blechumformung (1993). </p><p>Parallel zu diesen sehr erfolgreichen Untersuchungen zum Generalthema Oberflache und Tribologie rnit zum Teil tiefgreifenden Teilbetrachtungen zu Verformungs-, Rei- bungs- und VerschleiB- sowie Beschichtungs- und Korro- sionsproblemen wurden weitere Gebiete von grofier werk- stoffwissenschaftlicher und werkstofftechnischer Relevanz in das Darmstadter Forschungsprogramm einbezogen. So wandte sich Karl Heinz Kloos rnit Leidenschaft auch Problemen der Kerbfestigkeit, der Werkstoffermudung und des Werkstoffkriechens zu. Dabei wurden rnit uber- greifender Zielsetzung auch das Maschinenelement Schraube und das Bauteil Walzlager rnit einbezogen. Als charakteristisch fur den Kloos'schen Arbeitsstil sei erwahnt, daB erstmals 1973 in seinen Arbeiten der Begriff ,,Schraubenverbindung" vorkommt. Bereits 1986 uber- raschte und erfreute er die Fachwelt rnit der Zusammen- fassung der Ergebnisse und Erfahrungen seiner inzwischen vielen eigenen diesbezuglichen Arbeiten sowie des sonst vorliegenden Kenntnisstandes in einer Monographie uber dieses Gebiet. Daneben verdienen aber rnit Recht auch die von Karl Heinz Kloos und seinen Mitarbeitern in den letzten Jahren auf den Gebieten der Ermudung und des Kriechens durchgefuhrten Forschungsarbeiten einer be- sonderen Heraushebung. Dabei konzentrierte sich das Kloos'sche Interesse, neben anderen wichtigen Fragestel- lungen, vor allem auf den ,,EinfluB des Oberflachenzustan- des und der ProbengroOe auf die Schwingfestigkeitseigen- schaften". Im Rahmen dieser Untersuchungen wurden in systematischer Weise klarende Beitrage zum Grofienein- flufi auf die Wechselfestigkeit und zum Problem der Ubertragbarkeit von an Laborproben gewonnenen Er- kenntnissen auf Bauteile erarbeitet. Konsequent wurden randschichtverfestigende mechanische und chemothermi- scheverfahren aufgegriffen und die mit ihnen erreichbaren Steigerungen der Ermudungsfestigkeit objektiviert und bewertet. Dabei blieb naturlich die Beschaftigung rnit Eigenspannungen und deren Konsequenzen fur das Ermu- dungsverhalten nicht aus. Besonders zu nennen sind in diesem Zusammenhang auch die weiterfuhrenden Beitrage zum lokalen Dauerfestigkeitskonzept. Viele originelle Bei- trage zum Verstandnis der ,,Dauerfestigkeitseigenschaften unter besonderer Beriicksichtigung optimierter Oberfla- chenbehandlung" sowie zum ,,oberflachentechnischen GroBeneinfluB" stammen ebenfalls aus dem Kloos'schen Institut. Aber auch zum Hochtemperaturermudungsver- halten wurden richtungsweisende Beitrage geleistet. Bei- spielsweise wurde das zyklische Werkstoffverhalten unter betriebsahnlicher Langzeithochtemperaturdehnwechsel- beanspruchung systematisch und erfolgreich untersucht. </p><p>Auf dem Gebiet des Kriechens standen zunachst Proble- me des phanomenologischen Kriechbruchverhaltens warmfester Stahle im Vordergrund des Interesses. Bald wurden bei bestimmten Werkstoffen die kriechrelevanten Gefuge-Eigenschafts-Beziehungen studiert und folgerich- tig in die Betrachtungen zur Deutung des Werkstoffverhal- tens bzw. des Werkstoffversagens unter Zeitstandbean- spruchungen einbezogen. Untersuchungen uber die Kon- </p><p>2 Professor Karl Heinz Kloos Mat.-wiss. u. Werkstofftech. 26, 1-3 (1995) </p></li><li><p>sequenzen gezielter Temperatur- und Spannungsvariatio- nen auf die Lebensdauer unter Kriechbeanspruchung schlossen sich an. Von besonderer Bedeutung waren auch klug angelegte Experimente zum Zeitstandverhalten gekerbter Werkstoffzustande. Dabei wurden FE-Analysen der Spannungs- und Dehnungsverteilungen in den Kerbzo- nen zur Stutzung der experimentellen Beobachtungen herangezogen, die wesentliche neue Einsichten vermittel- ten. Spater wurde bei Gasturbinenschaufelwerkstoffen der Fragenkomplex Zeitstandfestigkeit und HeiBgaskorrosion aufgegriffen und ebenfalls mit hervorragenden Ergebnis- sen bearbeitet. Auch zur Auswirkung von Oberflachen- schutzmaljnahmen auf das Zeitstandverhalten von Super- legierungen erfolgten dezidierte und weiterfuhrende Aus- sagen. Zudem wurden quantitative Beschreibungen des Langzeitkriech- und KriechriBfortschrittverhaltens vorge- nommen. SchlieBlich hat sich Karl Heinz Kloos in den letzten Jahren in zunehmendem MaBe auch rnit Problemen der modernen Beschichtungstechnik und der Eigenschaf- ten der dadurch bei Bauteilen und Werkzeugen herstellba- ren Randschichten beschaftigt. </p><p>Erwahnt werden sollte ferner noch, daB aufgrund wesentlicher Vorarbeiten von Karl Heinz Kloos auch ein Sonderforschungsbereich der DFG an der T. H. Darmstadt eingerichtet werden konnte. Sowohl in dem von 1974 bis 1987 durchgefuhrten SFB ,,Oberflachentechnik", dessen Sprecher Karl Heinz Kloos war, als auch in dem kurzlich abgelaufenen Gemeinschaftsvorhaben Bauteilschwingfe- stigkeit der AVIF wurden wichtigc, nur in interdisziplinarer Kooperation losbare werkstoffwissenschaftliche Fragestel- lungen von groBer praktischer Relevanz erfolgreich bear- beitet. </p><p>Die Gesamtheit der angesprochenen Untersuchungen erforderte hohe Experimentierkunst und exzellente Grundlagenkenntnisse auf den verschiedensten Gebieten der Werkstoffkunde. Alles in allem liegen rnit den bereits erwahnten mehr als 300 Veroffentlichungen, fur die Karl Heinz Kloos als Autor oder als Koautor verantwortlich zeichnet, hinreichend viele Dokumente vor, die Rechen- schaft abgeben uber - engagierte, zielstrebige und erfolgreiche Forschungen </p><p>- ingeniose und richtungsweisende SchluBfolgerungen fur </p><p>sowie - kluge, durchdachte und anwendbare Aussagen fur den </p><p>auf habhafte Forschungsergebnisse angewiesenen Inge- nieur der Praxis. Karl Heinz Kloos hat sich dadurch sowie durch die </p><p>Anwendungsnahe und den Bauteilbezug bei seinen Arbei- ten als engagierter Hochschullehrer grol3e Verdienste um die Werkstoffkunde erworben. </p><p>Neben der Wurdigung des rein fachlichen Engagements muB, um das Bild von den Kloos'schen Leistungen einiger- maBen abzurunden, auch noch etwas auf die viele Arbeit eingegangen werden, die der Jubilar neben seiner For- schungs- und Lehrtatigkeit fachkompetent und zuverlassig fur die scientific community leistete. Hier sind besonders seine gutachterlichen Tatigkeiten fur die forschungsfor- </p><p>auf vielen Teilgebieten der Werkstoffkunde, </p><p>vielparametrige Probleme der Werkstofftechnik </p><p>dernden Institutionen in der BRD herauszustellen. Als Fachgutachter der DFG, der AiF, des BMFT, der AVIFund der Stiftung Volkswagenwerk hat er wegen seiner klaren Urteilsfahigkeit und seiner Integritat groBes Ansehen und Vertrauen bei seinen Fachkollegen gewonnen. Es ist des- halb nicht verwunderlich, da13 er bei der DFG mehrere Jahre als Fachgutachter fur JVerkstoffeigenschaften und Werkstoffmechanik metallischer Werkstoffe" und gleich- zeitig als Vorsitzender des Fachausschusses ,,Allgemeine Ingenieurwissenschaften" tatig war. AuBerdem war bzw. ist er Koordinator der DFG-Schwerpunktprogramme ,,Ferti- gung und Bauteilverhalten", ,,Schadigungsfruherkennung und Schadensablauf bei metallischen Bauteilen" sowie ,,Ionen- und Plasmaoberflachentechnik". Bei der AiF, dieser fur die anwendungsnahe Forschung so segensreich wirkenden Institution, war er insgesamt neunzehn Jahre lang Mitglied des Prasidiums und davon neun Jahre Vizeprasident. </p><p>Das erfolgreiche wissenschaftlich-technische Engage- ment, das bewurjte Eintreten f i r eine auf ingenieunvissen- schaftliche Belange ausgerichtete Werkstoffkunde, die Bereitschaft zur Vorbereitung und Koordinierung wichti- ger Forschungsprogramme sowie die ausgepragte Bereit- schaft zur zielgerichteten Kooperation im Rahmen von Vorhaben der i...</p></li></ul>