Danksagung
Der Autor dankt der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) für die finanzielle Unterstützung des Forschungsvorhabens (STA 1133/6-1). Ein weiterer Dank geht an die Firmen Shimadzu Deutschland/Europa und Micro-Epsilon für die Unterstützung bei der Versuchsinfrastruktur.
Literatur
H.-J. Christ: Ermüdungsverhalten metallischer Werkst
Zusammenfassung
Der Beitrag zeigt wie zerstörungsfreie Messverfahren auf Basis der Temperatur im Rahmen von Kurzzeitverfahren zur Lebensdauerberechnung eingesetzt werden können. Die Vorgehensweise wird am Beispiel des normalisierten unlegierten Kohlenstoffstahles der Güte C45E und der SteBLife Methode vorgestellt.
SteBLife eröffnet die Möglichke
Abb. 5 verdeutlicht, dass die konventionell ermittelten Lebensdauern durch die auf Basis von SteBLifemsb berechneten Streubänder zuverlässig beschrieben werden können. Die Ermüdungsfestigkeitskoeffizienten und -exponenten von den berechneten und konventionell bestimmten Wöhler-Daten liegen hierbei im gleichen Wertebereich.
Auf Basis der berechneten NB- und bM-Werte werden dann die Wöhler-Kurven mit Streubändern für Pf = 5 %, 50 % und 95 % berechnet. Die Ergebnisse sind in Abb. 5 zusammen mit den Bruchlastspielzahlen von 11 ESV dargestellt, die mit konventionellen Hourglass-Proben durchgeführt wurden.
Die in SteBLife verwendeten Proben zeichnen sich durch eine gestufte Geometrie mit unterschiedlichen Prüfstreckendurchmessern aus, die unter einer zyklischen Beanspruchung zu unterschiedlichen lokalen Spannungsamplituden entlang der Probenachse führt (Abb. 2, unten links).
Als Versuchswerkstoff wurde ein normalisierter unlegierter Stahl der Güte C45E eingesetzt. Die Proben wurden aus Rundmaterial mit einer Länge von 5.000 mm und einem Durchmesser von 20 mm spanend hergestellt und anschließend auf einen Rauheitswert von Rz < 6 µm poliert. Die chemische Zusammensetzung nach Herstellerangabe entspricht den festgele
Versuchsaufbau und Werkstoff
Die spannungskontrollierten Einstufenversuche wurden an einem servohydraulischen Prüfsystem Typ EHF-U der Fa. Shimadzu mit einer Maximallast von 50 kN, einer Frequenz von f = 5 Hz, einer sinusförmigen Last-Zeit-Funktion und einem Lastverhältnis von R = -1 bei Raumtemperatur mit RT = 25°C durchgeführt.
Die Proben wurd
Einleitung
Eine gewichtsoptimierte Bauteilauslegung sowie die daraus resultierende Abschätzung der Lebensdauer bzw. der Einsatzzeit metallischer Werkstoffe setzen ein umfassendes Verständnis der Ermüdungsvorgänge und die systematische Untersuchung des Ermüdungsverhaltens voraus. Viele Bauteile können meist schon allein aus Zeit- und Kostengründen
