Ermittlung und Definition dynamischer Bruchzähigkeitswerte für ferritische Gusseisenwerkstoffe

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GP 01-02/2012
Forschung
Eisengusswerkstoffe

Bei einer umfassenden Bewertung der Bauteilsicherheit, insbesondere für Unfallszenarien bei denen infolge stoßartiger Belastungen schnelle Änderungen des Spannungs- und Deformationszustandes auftreten, kann die Beanspruchbarkeit des Werkstoffs im Bauteil mit bruchmechanischen Werkstoffkennwerten charakterisiert werden. Für die experimentelle Bestimmung dynamischer Bruchzähigkeitswerte stehen hinsichtlich des Regelwerkes nur erste Ansätze zur Verfügung, die sich an die Standards für den statischen Belastungsfall anlehnen. Der vorliegende Beitrag beschreibt eine Prüfmethodik, die das spezielle Rissausbreitungsverhalten des GJS-400 bei tiefen Temperaturen bezüglich der experimentellen Bestimmung dynamischer Risswiderstandskurven und der Definition physikalischer und technischer Rissinitiierungswerte beinhaltet.Versuchsprogramm
Die Zielstellung bestand in der Ermittlung dynamischer Bruchzähigkeitskennwerte bei -40 °C in Abhängigkeit von der Probengröße. Nach dem Abguss von drei Blöcken (Blockmaß 780 x 250 x 1660 mm) konnten sechs Probenrohlinge in den Abmessungen Länge: 1360 mm, Breite: 150 mm, Höhe: 290 mm bereitgestellt werden, aus denen Großproben (Dicke: 140 mm, Breite: 280 mm, Länge: 1350 mm), im weiteren SE(B)140-Proben genannt, gefertigt wurden.
Die Kleinproben (Dicke: 10 mm, Breite: 10 mm, Länge: 55 mm), nachfolgend als SE(B)10-Proben bezeichnet, wurden aus den Großproben im Bereich der Bruchflächen gefertigt (Bild 1)...

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