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Bruchmechanisches Verhalten einer Kupferlegierung

Anders als bei Stählen, Aluminium- und Titanlegierungen liegen für Kupferwerkstoffe nur vereinzelt bruchmechanische Kennwerte vor. Diese werden jedoch bei Integritätsnachweisen von rissbehafteten Kupferbauteilen benötigt und müssen dabei unterschiedliche Versagensmechanismen und Einsatzbedingungen repräsentieren. Eine Besonderheit von Kupferwerkstoffen ist, dass bereits bei moderaten Betriebstemperaturen Kriechschädigungsprozesse eintreten können, die sowohl zu einer frühen Rissentstehung als auch zu einem beschleunigten Risswachstum infolge von Überlagerung mit zyklischer Beanspruchung führen.

Im Fokus des aktuellen Beitrags stehen bruchmechanische Untersuchungen an einer Kupferlegierung CuNi2Si. Hierbei werden experimentelle Versuche zur Ermittlung von zyklischen…
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Anders als bei Stählen, Aluminium- und Titanlegierungen liegen für Kupferwerkstoffe nur vereinzelt bruchmechanische Kennwerte vor. Diese werden jedoch bei Integritätsnachweisen von rissbehafteten Kupferbauteilen benötigt und müssen dabei unterschiedliche Versagensmechanismen und Einsatzbedingungen repräsentieren. Eine Besonderheit von Kupferwerkstoffen ist, dass bereits bei moderaten Betriebstemperaturen Kriechschädigungsprozesse eintreten können, die sowohl zu einer frühen Rissentstehung als auch zu einem beschleunigten Risswachstum infolge von Überlagerung mit zyklischer Beanspruchung führen.

Im Fokus des aktuellen Beitrags stehen bruchmechanische Untersuchungen an einer Kupferlegierung CuNi2Si. Hierbei werden experimentelle Versuche zur Ermittlung von zyklischen Rissfortschrittskurven, Risswiderstandskurven bei quasi-statischer Beanspruchung mit und ohne Haltezeiten, Kriech- und Kriechrisswachstumseigenschaften vorgestellt. Insbesondere die Risswiderstands- und Kriechrisswachstumskennwerte werden bei einer erhöhten Temperatur von 100°C ermittelt. Ferner wird die Anwendung der ermittelten Kennwerte für die bruchmechanische Bauteilbewertung diskutiert.

Reference
Cu-2025-587

Title
Bruchmechanisches Verhalten einer Kupferlegierung
Author(s)
I. Varfolomeev, M. Luke, F. Müller, S. Heckmann
DOI
10.48447/Cu-2025-587
Event
Auslegung von Bauteilen aus Kupfer und Kupferlegierungen - Tagung 2025
Year of publication
2025
Publication type
conference paper (PDF)
Language
German
Keywords
Kupferlegierung,Risszähigkeit,zyklischer Rissfortschritt,Kriechrisswachstum