Untersuchungen zum zyklischen Risswachstum in ferritischen Gusseisen mit Kugelgraphit unter konstanten und variablen Lastamplituden

Fatigue crack growth investigation in ductile cast iron under constant and variable amplitude loading

Exklusiv
GP 10/2013
Forschung
Eisengusswerkstoffe

Duktiles Gusseisen mit Kugelgraphit hat durch seine kontinuierliche Weiterentwicklung inzwischen eine Zuverlässigkeit erreicht, die seinen zunehmenden Einsatz für hochbeanspruchte Bauteile rechtfertigt, beispielsweise für die Naben von Windkrafträdern. Derartige Bauteile unterliegen im Betrieb keinen konstanten Belastungen, sondern sind zeitlich veränderlichen Lastamplituden ausgesetzt. Während des Ermüdungsrisswachstums kommt es folglich zu sogenannten Reihenfolgeeffekten, welche die Lebensdauer eines Bauteils maßgeblich beeinflussen. Detaillierte experimentelle Untersuchungen zum Ermüdungsrisswachstum unter variablen Lastamplituden zeigten bei Gusseisen mit Kugelgraphit gefügebedingte und werkstoffspezifische Reihenfolgeeffekte, welche in Form von Rissbeschleunigungen auftreten. Aus diesem Grunde führen Berechnungen zur Ermittlung der Restlebensdauer unter Berücksichtigung verschiedener bestehender Lastfolgemodelle zu nicht-konservativen Ergebnissen. During service, structural components made of ductile cast iron, are subjected to variable amplitude loading, which influences the lifetime considerably. As a result, fracture mechanics assessment of the fatigue crack growth behaviour under variable amplitude loading plays amajor role in many areas of applications of nodular cast iron particularly in the case of components made for wind turbines. The fatigue crack growth in nodular cast iron under variable amplitude loading was investigated experimentally in detail. The experimental investigations always show accelerations effects. These acceleration effects significantly affect the accuracy of life time predictions. Hence, the calculation of the remaining service life based on different life time prediction models, available for steel or aluminium yields non-conservative results. Rubrik: SERVICE

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