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

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Produktdetails
Beschreibung

Gusseisen mit Kugelgraphit (GJS) ist einer der wichtigsten Werkstoffe für höherbeanspruchte Gussbauteile. Die Qualifizierung für zähigkeitsbeanspruchte Anwendungen erfolgt gewöhnlich im Kerbschlagbiegeversuch, welcher einen für reale Bauteile besonders konservativen Spannungszustand abbildet. Mischkristallverfestigte GJS-Werkstoffe können hier die in Auslegungsrichtlinien geforderten Mindestwerte für die Kerbschlagarbeit bei tiefen Temperaturen nicht erfüllen. Erste Forschungsergebnisse zeigen, dass die vorliegende Problemstellung mit Hilfe des aus der Kunststoffprüfung stammenden Schlagzugversuchs gelöst werden kann, da dieser einen weniger kritischen Spannungszustand mit geringerer Spannungsmehrachsigkeit abbildet. Durch eine Auswahl der Probengeometrie, welche auf dem im realen Bauteil vorliegenden Spannungszustand basiert, wird zudem eine anwendungsnahe Charakterisierung der Zähigkeit sichergestellt. Ziel dieses Beitrags ist es, die beschriebene Versuchsmethodik an einer noch nicht untersuchten, mischkristallverfestigten GJS-Legierung zu prüfen. Bei der Prüfung im Schlagzugversuch wird hier neben der Standardgeometrie ebenfalls eine bauteilnah abgeleitete Probengeometrie verwendet. Dazu wird im Vorfeld ein Bauteil sowie ein zugehöriger, kritischer Lastfall festgelegt, welcher simuliert wird. Der für die Entwicklung der Probengeometrie benötigte Spannungszustand wird hier mit Hilfe eines schädigungsmechanischen Simulationsmodells abgeleitet. Nach der Versuchsdurchführung werden die ermittelten Übergangskurven hinsichtlich der Übergangstemperatur miteinander verglichen, wodurch ein Beitrag zur Weiterentwicklung des Verständnisses und der Anwendung von Gusseisen mit Kugelgraphit geleistet wird, um das Leichtbaupotenzial dieser Werkstoffklasse auszuschöpfen.

Artikelnummer: BR-2024-370

Titel: Bauteilnahe und beanspruchungsgerechte Untersuchung des Schädigungsverhaltens von Gusseisen mit Kugelgraphit im Schlagzugversuch
Autor(en): M. Dumitru, M. Könemann, D. Lenz, J. Schüssler, S. Münstermann, A. Bührig-Polaczek
DOI: 10.48447/BR-2024-370
Veranstaltung: 56. Tagung des DVM-Arbeitskreises Bruchmechanik und Bauteilsicherheit – Tagung 2024
Jahr der Veröffentlichung: 2024
Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)
Sprache: Deutsch
Stichwörter: Bauteilsicherheit,Schlagzugversuch,Gusseisen mit Kugelgraphit,Sphäroguss

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25,00 €

Nur online erhältlich

Autor(en): M. Holzwarth, W. Baer, U. Mayer, S. Weihe

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

Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)

Deutsch

25,00 €

Nur online erhältlich

Autor(en): N. A. Schultheiss, S. Münstermann, M. Könemann, M. Dölz, B. Tekkaya, D. Lenz, M. Makhlouf, M. Pena Kelles, L. von Stengel

Untersuchungen zur Wasserstoffversprödung an hochfesten Pipelinestählen - Experimentelle Charakterisierung und numerischer Modellierungsansatz

Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)

Deutsch

25,00 €

Nur online erhältlich

Autor(en): G. Kullmer, D. Weiß, B. Schramm

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Weiterentwicklung des Exponentialansatzes zur Beschreibung von Rissfortschrittskurven

Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)

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25,00 €

Nur online erhältlich

Herausgeber: Prof. Dr.-Ing. Michael Vormwald

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90,00 €

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Additiv gefertigter Edelstahl 316L: Charakterisierung des Schädigungs- und Versagensverhalten mittels biaxialer Experimente

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Deep-Learning Basierte Bestimmung Lokaler Mikrostrukturparameter an Duktilem Gusseisen

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

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Numerische und experimentelle Bestimmung von Eigenspannungen in Getrieben

Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)

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Einfluss von Schweißeigenspannungen auf die Bruchzähigkeit von Rohrverbindungen

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Autor(en): C. H. Wolf, S. Henkel, C. Düreth, M. Gude, H. Biermann

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

Publikationsart: Tagungsmanuskript (PDF)

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Mechanismen der Bruchflächenverdrehung bei dünnwandigen AA2024-T3 Aluminiumblechen

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