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Temperaturbasierte Analyse des Frequenzeinflusses auf die Ermüdungseigenschaften des Stahles C45E

Zur Minimierung des Zeit- und somit auch des Kostenaufwands hinsichtlich der Charakterisierung des Ermüdungsverhaltens metallischer Werkstoffe im High-Cycle-Fatigue und Very-High-Cycle-Fatigue Bereich ist es üblich, Ermüdungsversuche bei erhöhten Versuchsfrequenzen durchzuführen. Mit denen in dieser Arbeit dargestellten Ergebnissen soll ein ergänzender Beitrag zur Aufklärung darüber geleistet werden, ob und inwiefern sich die Prüffrequenz auf die Ergebnisse auswirken kann. Im Rahmen der Untersuchungen wurden spannungskontrollierte Einstufenversuche an einem Resonanzpulsator mit verschiedenen Versuchsfrequenzen an Proben des Stahls C45E (+C, 1.1191) durchgeführt, an welchen zwei Druckeigenspannungszuständen über den Fertigungsprozess eingestellt und die auftretenden…

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Zur Minimierung des Zeit- und somit auch des Kostenaufwands hinsichtlich der Charakterisierung des Ermüdungsverhaltens metallischer Werkstoffe im High-Cycle-Fatigue und Very-High-Cycle-Fatigue Bereich ist es üblich, Ermüdungsversuche bei erhöhten Versuchsfrequenzen durchzuführen. Mit denen in dieser Arbeit dargestellten Ergebnissen soll ein ergänzender Beitrag zur Aufklärung darüber geleistet werden, ob und inwiefern sich die Prüffrequenz auf die Ergebnisse auswirken kann. Im Rahmen der Untersuchungen wurden spannungskontrollierte Einstufenversuche an einem Resonanzpulsator mit verschiedenen Versuchsfrequenzen an Proben des Stahls C45E (+C, 1.1191) durchgeführt, an welchen zwei Druckeigenspannungszuständen über den Fertigungsprozess eingestellt und die auftretenden Werkstoffreaktionen mittels temperaturbasierter zerstörungsfreier Prüfverfahren detektiert wurden. Hierbei diente die spezifische Wärmemenge pro Lastspiel als Maß für die Schädigungsentwicklung auf den verschiedenen Frequenzhorizonten. Neben der Feststellung der Lebensdauerverlängerung mit zunehmender Prüffrequenz und dem Betrag der Druckeigenspannungen, konnte auch eine Veränderung der Materialreaktion festgestellt werden.

Artikelnummer
WP-2023-207

Titel
Temperaturbasierte Analyse des Frequenzeinflusses auf die Ermüdungseigenschaften des Stahles C45E
Autor(en)
J. Koziol, M. Maul, F. Weber, P. Starke
DOI
10.48447/WP-2023-207
Veranstaltung
Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
Jahr der Veröffentlichung
2023
Publikationsart
Tagungsmanuskript (PDF)
Sprache
Deutsch
Stichwörter
Ermüdung,zerstörungsfreie Prüfverfahren,Temperaturmessung,Frequenzeinfluss