Definition, Messung und Anwendung bruchmechanischer Kennwerte von grauen Gußeisen

Authors:
  • SSSt. Stanzl
    St. Stanzl
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Abstract
Bruchmechanische Eigenschaften von Gußeisen mit lamellarem (GGL) und kugelförmigen (GGG) Graphit und perlitischer sowie bainitisch‐austenitischer Grundmasse wurden gemessen. Neben den konventionellen und bruchmechanischen Zugversuchen wurden dem Verlauf des stabilen Rißwachstums unter schwingender Beanspruchung besondere Aufmerksamkeit gewidmet. Ultraschall‐Beanspruchung erwies sich als geeignet, wenn bei kleinen Amplituden sehr große Lastspielzahlen zur Beobachtung des Rißfortschritts notwendig sind. Eine mikroskopische Untersuchung des Gefüges vor und während der Rißbildung diente zur Deutung der Ursachen der gemessenen Eigenschaften.Während die Eigenschaften der GGG‐Werkstoffe im Rahmen der konventionellen Fließbruchmechanik gedeutet werden können, zeigt das GGL ein besonderes Verhalten. Bemerkenswert ist, daß nichtlinear elastisches Verhalten, Rißverzweigung und Bildung von Parallelrissen Schwierigkeiten bei der Definition kritischer Spannungsintensitäten Kc bereiten. Entsprechendes gilt für den Beginn des Rißwachstums δKth bei kleinen Amplituden der Spannungsintensität. Die spannungsinduzierte Umwandlung von Restaustenit kann in allen Gußeisen durch örtliche Volumenänderung die Rißausbreitung verzögern.Vorschläge für eine sinnvolle Festlegung bruchmechanischer Kennwerte und deren Anwendung in der Konstruktion folgen aus dieser Untersuchung.

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