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Untersuchung des Master Curve Konzepts für ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit: Kritische Belastungsrate und erste Ergebnisse an C(T)-Proben

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Produktdetails
Beschreibung

Im Rahmen der bruchmechanischen Sicherheitsbewertung für Stähle in der Reaktorsicherheit wird momentan das probabilistische Master Curve (MC) Konzept nach ASTM E1921 in Ergänzung zum ASME-Referenzkurvenkonzept eingesetzt. Für ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit (DCI) hingegen ist eine Sicherheitsbewertung mittels des Master Curve Konzepts momentan noch nicht systematisch überprüft und auch nicht validiert. Eine Absicherung von beispielsweise nuklearen Transportbehältern erfolgt momentan über aufwendige Fallversuche mit dem gesamten Bauteil.

Daher soll in einem Kooperationsprojekt zwischen MPA Stuttgart und der BAM Berlin das MC Konzepts hinsichtlich der Übertragbarkeit auf DCI näher untersucht und ggf. modifiziert werden. Dies würde eine Methodik zur Bestimmung und Bewertung der dynamischen Bruchzähigkeit von DCI im Übergangsbereich mittels aus dem Bauteil entnommenen Kleinproben bereitstellen. Auf der letzten DVM-Veranstaltung wurde das Projekt in seinen Grundzügen bereits vorgestellt (doi.org/10.48447/BR-2023-013), im diesjährigen Beitrag sollen nun die Ergebnisse der ersten C(T)-Versuchsreihen präsentiert werden.

Bei dem Versuchsmaterial handelt es sich um ein Gusseisen der Festigkeitsklasse GJS-400. Unter Berücksichtigung der Materialgradienten wurden Proben entnommen und C(T)25-Versuche bei drei unterschiedlichen Belastungsraten (5x10³, 5x10⁴ und 5x10⁵ MPa√m/s) und einer Temperatur von -40°C durchgeführt. Anschließend wurden die Bruchflächen im REM auf plastische Anteile untersucht um Rückschlüsse auf die kritische Belastungsrate bei -40°C ziehen zu können. Weiterhin wurden die Versuchsergebnisse nach ASTM E1921 ausgewertet um erste Eindrücke über die statistische Streuung und die Übertragbarkeit des MC-Konzepts auf DCI zu erhalten.

Artikelnummer: BR-2024-345

Titel: Untersuchung des Master Curve Konzepts für ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit: Kritische Belastungsrate und erste Ergebnisse an C(T)-Proben
Autor(en): M. Holzwarth, W. Baer, U. Mayer, S. Weihe
DOI: 10.48447/BR-2024-345
Veranstaltung: 56. Tagung des DVM-Arbeitskreises Bruchmechanik und Bauteilsicherheit – Tagung 2024
Jahr der Veröffentlichung: 2024
Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)
Sprache: Deutsch
Stichwörter: Master Curve,ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit,C(T)-Proben,kritische Belastungsrate,Hochgeschwindigkeit

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Autor(en): I. Varfolomeev, Y. Sguaizer, O. El Khatib, G. Hütter, B. Kiefer, C. Amann

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Untersuchung des Master Curve Konzepts für ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit: Versuchswerkstoff und erste Ergebnisse an SE(B)140-Proben

Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)

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Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)

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Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)

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Phasenfeldmodellierung von duktilen Bruchprozessen bei proportionaler und nicht-proportionaler Beanspruchung

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Bauteilnahe und beanspruchungsgerechte Untersuchung des Schädigungsverhaltens von Gusseisen mit Kugelgraphit im Schlagzugversuch

Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)

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Ein Schädigungsparameter mit kritischem Ebenen Verfahren für nichtproportionale Beanspruchungen im Rahmen der FKM-Richtlinie

Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)

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Über die Retardationswirkung lokaler Rissverzweigungen in Ermüdungsrissen bei unterschiedlichen R-Verhältnissen

Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)

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Deep-Learning Basierte Bestimmung Lokaler Mikrostrukturparameter an Duktilem Gusseisen

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Untersuchung eines örtlichen Messkonzepts zur Beschreibung des Ermüdungsverhaltens gewebeverstärkter Faser-Kunststoff-Verbunde

Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)

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