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Zusammenwirken von Spannungsrißkorrosion und Ermüdung bei der Schwingungsrißkorrosion eines hochfesten Stahles
Authors: Deimling H.‐J. , Stellwag B. , Kaesche H. 
Published: May 2005

AbstractDas Schwingungskorrosionsverhalten eines hochfesten, martensitischen Stahles in 0,5 n NaCl‐Lösung wird im Hinblick auf dessen Ermüdungs‐ und SpRK‐Eigenschaften untersucht. Als Parameter dienen Spannungsverhältnis und Frequenz, die Prüfmethodik ist bruchmechanisch orientiert, begleitend erfolgen fraktografische Untersuchungen.Die Analyse der Versuchsergebnisse zeigt, daß das Rißwachstum im hochfesten Stahl bei schwingender Belastung entweder durch Ermüdung oder durch Spannungsrißkorrosion hervorgerufen wird, je nachdem, welcher dieser beiden Prozesse der schneller ablaufende ist. Ein kumulative oder additives Zusammenwirken von Ermüdung und SpRK konnte nicht festgestellt werden. Das Bruchverhalten läßt sich unter Berücksichtigung der Bruchflächenmorphologie deuten. Der Schwingungskorrosionsbruch erfolgt entweder interkristallin bezüglich der vor dem Härten vorhandenen Austenitkorngrenzen und damit wie ein Spannungskorrosionsbruch oder transkristallin wie ein Ermüdungsbruch, und zwar in Abhängigkeit der Rißwachstumsgeschwindigkeit der beiden Teilprozesse. Wegen der unterschiedlichen Rißpfade wirken Ermüdung und Spannungsrißkorrosion nicht oder nur in nicht feststellbarem Umfang zusammen.Die Ergebnisse lassen sich quantitativ befriedigend mit dem „Rißwachstumsmodell der konkurrierenden Schadensprozesse”︁ (process competition model) beschreiben.
Rißfortschritt an Baustählen in Meerwasser
Authors: Schmelzer F. , Schmitt F. J. 
Published: May 2005

AbstractDie Kenntnis der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Rissen an Materialien in korrosiver Atmosphäre unter Betriebsbelastung ist für die Konstruktionsauslegung von großer Bedeutung. Von den Baustählen X70 sowie St70 ist mittels angeschwungener CT‐Proben die Rißausbreitung bestimmt worden. Die Versuchsfrequenzen lagen – bezogen auf realistische Seegangsspektren – bei 0,04 Hz und 0,25 Hz. Durch Aufgabe kathodischer Schutzpotentiale wird bei Vorhandensein von Anrissen die Rißausbreitung stark beschleunigt. Es tritt eine wasserstoffinduzierte Spannungsrißkorrosion auf. Über das Ausmaß der Wasserstoffaufname der Bruchflächen werden Angaben gemacht. Durch REM‐Aufnahmen wird das Bruchaussehen dokumentiert.
Grundlegende Aspekte bei der Ultraschall‐Prüfung von schallstreuenden Werkstoffen mit Signalen der CS‐Technik
Authors: Oppermann W. , Crostack H.‐A. 
Published: May 2005

AbstractZum Einfluß der Bandbreite und der Mittenfrequenz von Ultraschallimpulsen auf den Nachweis und die Bewertung von Fehlstellen in schallstreuenden Werkstoffen werden sowohl theoretische Grundlagen als auch Versuchsergebnisse vorgestellt. Beide weisen an Modellfehlern nach, daß optimale Frequenzbereiche für die Prüfung im Übergangsbereich von Reflexion zu Streuung existieren, sofern die Streuung der Werkstoffe im Rayleigh‐Bereich liegt. Diese Bereiche lassen sich mit der CS‐Technik (controlled signals) gezielt zur Anhebung der Signal/Rausch‐Verhältnisse, sowie zu einer verbesserten Fehlerbewertung ausnützen. Die sich hieraus ergebende Vorgehensweise zur Optimierung der Impulsparameter bei der Prüfung schallstreuender Werkstoffe wird vorgestellt und diskutiert.
Oberflächenlegieren von Werkzeugstählen mit Hartkarbiden durch Laser/Elektronenstrahlschmelzen
Authors: Bergmann Hans W. , Mordike Barry L. 
Published: May 2005

AbstractDie vorliegende Arbeit zeigt, wie sich die Oberflächen von Werkzeugstählen durch Umschmelzen und Oberflächenlegieren mittels eines Laser/Elektronenstrahls veredeln lassen.Je nach Grundmaterial und beabsichtigtem Einsatz lassen sich durch verschiedene Techniken und geeignete Prozeßführung rißfreie Oberflächenschichten mit einer maximalen Schichtdicke von 1‐1,5 mm herstellen.Härteprofile, Gefügeausbildung und Zunderbeständigkeit, die sich bei den verschiedenen Techniken erzielen lassen, werden gegenüber gestellt.
Bruchflächenformation und Haftmechanismen von Titan‐Stahl‐Sprengplattierungen
Authors: Stuke H. , Frommeyer G. 
Published: May 2005

AbstractAm Modellsystem Stahl‐Reintitan‐Explosionsplattierungen wurden Untersuchungen zur Haftung im einachsigen Normalspannungsversuch durchgeführt. Ein Bindungsmodell zur Explosionsplattierung wird aufgrund rasterelektronenoptischer Bruchflächenanalysen vorgeschlagen und diskutiert. Danach entspricht der Bindungsmechanismus bei geringen Kollisionsgeschwindigkeiten dem des Reibschweißens. Bei mittleren Geschwindigkeiten treten dünne hydrodynamische Metallfilme mit Schmiereffekten im Grenzbereich auf, die geringe Haftung bewirken. Extrem hohe Kollisionsgeschwindigkeiten verursachen die Bindung infolge von Schmelzschweißvorgängen.
Spezielle Korrosionsschutzverfahren bei Wärmetauschern
Authors: Risch K. 
Published: May 2005

AbstractEin Korrosionsschutz muß auf Bauart und Einsatzbedingungen des Wärmetauschers abgestimmt sein, so daß sich oft ganz spezielle Lösungen ergeben. Für den Röhrenwärmetauscher bietet sich häufig eine organische Beschichtung an. Konstruktion, Oberflächenbeschaffenheit des Halbzeugs und Rücksicht auf die Gefahr der Blasenbildung bestimmen den Erfolg. Die Emaillierung ist wegen der komplizierten Formen problematisch und noch am Anfang der Entwicklung. Bei wassergekühlten Kondensatoren hat sich das Rohrreinigungsverfahren unter laufendem Betrieb bewährt. Es entschärft das Korrosionsproblem und unterstützt die Wirkung von Inhibitoren. Apparate aus passivierbaren Werkstoffen, wie Titan und austenitischen CrNi‐Stählen, lassen sich häufig durch eine Dosierung von Luft zum angreifenden Medium passiv halten, wo andernfalls infolge zu starker Korrosion ein teureres Material erforderlich wäre. Für Schäden, die durch Spalte und Toträume bedingt sind, läßt sich nicht immer eine konstruktive Abhilfe finden. Eine gut durchdachte Konstruktion kann durch fertigungstechnische Maßnahmen, die das Gefüge, den Eigenspannungs‐ oder Oberflächenzustand betreffen, noch entscheidend beeinflußt werden.
Gefügeuntersuchungen an Proben aus IN 939 nach Wechselverformung bei hohen Temperaturen
Authors: Hoffelner W. , Tschegg E. 
Published: May 2005

AbstractEs wurde der Einfluß einer Wechselverformung bei hohen Temperaturen (700°C, 850°C) auf das Gefüge der gegossenen Nickelbasis‐Superlegierung IN 939 untersucht. Hierfür wurden die Methoden der Lichtmikroskopie, Rastermikroskopie, Durchstrahlungselektronenmikroskopie unter der Röntgenbeugung verwendet. Als Bruchursache konnten in allen Fällen Gußporen gefunden werden. Diese Beobachtung legt zusammen mit der beobachteten geringen Verformung der Probe die Vermutung nahe, daß bei dieser Legierung im Wöhlerversuch Rißfortschritt von vorhandenen Gußdefekten die wesentliche Bruchursache darstellt.
σ‐Phase Embrittlement in Some ferritic‐austenitic stainless steels
Authors: Norström L.‐Å. , Pettersson S. , Nordin S. 
Published: May 2005

AbstractFour commercially established ferritic‐austenitic stainless steel grades have been investigated with respect to σ‐phase embrittlement by exposure in the temperature interval 700–900 °C. The results illustrate the fact that this type of steels is rather susceptible to such an embrittlement, and this has to be considered when selecting steel grades for different applications. It is also shown that an increased austenite content in fact promotes σ‐phase formation. Molybdenum as alloying element is found to favour σ‐phase much stronger than chromium (4–5 times counted per wt%), hence enlarging the critical temperature range considerably towards higher temperature.Further, a simple “σ‐equivalent” has been developed by which semiquantitative comparisons of the susceptibility to σ‐phase embrittlement might be made between different steel grades, based on their alloy composition.
Fertigungsmöglichkeiten von Faserverbundwerkstoffen des Types Metall‐Graphit durch Strangpressen
Authors: Ruppin D. , Müller K. 
Published: May 2005

AbstractMöglichkeiten der Verbundwerkstoffherstellung durch Strangpressen von Manteldrahtbündeln werden erörtert und am Beispiel der Werkstoffkombination Metall/Graphit experimentell untersucht.Werden dünne Manteldrähte in großer Anzahl in einem Hüllrohr gebündelt (Vieldrahtverbundpressen), so ist ein indirektes Verbundpressen dann möglich, wenn der Block vorkompaktiert wird.Werden relativ dicke Manteldrähte in geringer Anzahl in einem Hüllrohr gebündelt (Mehrdrahtverbundpressen), so ist ein indirektes Verbundpressen ohne Vorkompaktierung des Blockes möglich.Durch wiederholtes indirektes Strangpressen im gleichen Werkzeugsatz läßt sich bei kleinen geometrischen Verpressungsverhältnissen ein Produkt zufriedenstellender Qualität ausschließlich durch Strangpressen herstellen.Ein hydrostatisches Vieldrahtpressen ist auch ohne Blockvorkompaktierung möglich, jedoch erfordert die Blockvorbereitung dadurch größeren Aufwand, daß das Hüllrohr eine angearbeitete, dem Matrizenwinkel angepaßte, Spitze besitzen muß. Bei diesem Verfahren ist es zweckmäßig, Matrizen kleinen Einlaufwinkels zu verwenden.Die Manteldrahtherstellung durch Strangpressen ist möglich und zweckmäßig. Alle Varianten des Strangpressens können hierzu herangezogen werden.Die erzielbaren Verbundwerkstoffstrukturen entsprechen beim Vieldrahtpressen in ihrer Gleichmäßigkeit denen, die bei der Fertigung durch Ziehen erhalten werden. Diese ausgezeichnete Geometrie wird beim Wiederholungspressen nicht ganz erreicht.
Verification of Fatigue Life Prediction results for notched specimens with short crack propagation phase
Authors: Buch A. 
Published: May 2005

AbstractCrack initiation life estimates obtained with the local strain approach (LSA) and with the conventional nominal stress approach (NSA) were compared with experimental results obtained with stress block loading programs and flight simulation gust random loading programs. Programs with and without load peaks were used for testing internally notched 2024‐T3 sheet specimens with a very small crack propagation phase. Experimental S‐N curves obtained for the notched specimens and assumed to be linear in log σa–log N coordinates were used for calculations with the NSA method. A material strain‐life curve (ϵ versus N), a cyclic stress‐strain curve and a Kfvalue calculated with a two‐parameter formula were used for life estimations with the LSA method. Calculations indicated that the life estimates obtained with the Kfvalue for R = 0 (pulsating‐tension) were more accurate than in the case of Kffor R = −1, for the considered loading programs of tensile type. It was also shown that the prediction accuracy can be much improved by use of a proper adjustment coefficient obtained for a sufficiently similar loading program.
Einfluß eines Konzentrationsgradienten bei röntgenographischen Spannungsmessungen
Authors: Prümmer R. , Pfeiffer‐Vollmar H. W. 
Published: May 2005

AbstractEs wurden in den letzten Jahren verschiedene Einflußfaktoren aufgezeigt, die zu nichtlinearen sin2Ψ‐Verteilungen bei röntgenographischen Spannungsmessungen führen. Hierzu gehören eine Drehung der wirksamen Hauptspannungen gegenüber der Probenoberflächennormalen, ein starker Gradient des Spannungszustandes nach der Tiefe unter der Oberfläche sowie das Vorliegen einer Textur im zu untersuchenden Material.Es wird hier ein vierter Einflußfaktor aufgezeigt, der in Kraft tritt, wenn Konzentrationsgefälle der Zusammensetzung auftreten. Anhand des Beispieles einer chromierten Fe‐Probe wird meßtechnisch und theoretisch dieser Einfluß auf die röntgenographische Spannungsanalyse erörtert und eine Korrektur ermöglicht. Mit Hilfe eines Modellwerkstoffes wird die Methode überprüft. Es ergibt sich eine gute Übereinstimmung zwischen röntgenographisch und mechanisch ermittelten Werten der Eigenspannungen an dem chromierten Eisen.
Das zyklische Spannungs‐Dehnungs‐Verhalten metallischer Faserverbundwerkstoffe am Beispiel von stahlfaserverstärktem Silber und Kupfer
Authors: Rosenkranz G. 
Published: May 2005

AbstractFaserverbundwerkstoffe (FVW) weisen bei schwingender Belastung in Faserrichtung häufig ein Spannungs‐Dehnungs‐Verhalten auf, das nicht unmittelbar aus dem Verhalten der einzelnen Komponenten, sondern nur durch ihr Zusammenwirken im Verbundwerkstoff zu erklären ist. Die auftretenden Effekte können aus den Herstellungsbedingungen der Werkstoffe oder nachfolgenden Wärmebehandlungen resultieren und lassen sich häufig auf innere Spannungen und die Verteilung der Wechsellast auf die Komponenten zurückführen. Einige in Metall‐Metall‐Verbundwerkstoffen (stahlfaserverstärktes Kupfer bzw. Silber) beobachtete Besonderheiten werden diskutiert. Die Abweichungen vom zunächst erwarteten Verhalten können einerseits bei Nichtbeachtung zu vorzeitigen Schädigungen des Verbundwerkstoffs führen, andererseits aber auch in besonderen Fällen zur Optimierung wechselbeanspruchter FVW herangezogen werden.
Bruchzähigkeit und Ermüdungs‐Rißwachstum von Gußeisen
Authors: Speidel Markus O. 
Published: May 2005

AbstractBruchmechanische Werkstoffkenngrößen von 17 Eisen‐Kohlenstoff‐Gußlegierungen der folgenden Sorten wurden in der vorliegenden Arbeit bestimmt: Gußeisen mit Lamellengraphit, Gußeisen mit Kugelgraphit, Temperguß und Stahlguß. Die Geschwindigkeit des Ermüdungsrißwachstums, Δa/ΔN wurde in Luft und Vakuum in Abhängigkeit von der Schwingbreite der Spannungsintensität ΔK gemessen und mit einer Vorhersage für graphitfreie Werkstoffe verglichen. Dabei zeigt sich ein beschleunigtes Rißwachstum bei hohen Spannungsintensitäten dort, wo stabiles Rißwachstum aufgrund des Aufbrechens von Graphit einsetzt. Aus dem meßbaren Beginn des stabilen Rißwachstums läßt sich die kritische Spannungsintensität, die Bruchzähigkeit bestimmen. Ein Vergleich mit zahlreichen Literatur‐Meßwerten der Bruchzähigkeit zeigt sehr gute Übereinstimmung. Damit wird eine sehr weitgehende Übersicht über die Bruchzähigkeit der wesentlichsten technischen Gußeisensorten möglich. Aus dieser übersicht ergibt sich, daß die Bruchzähigkeit von Gußeisen mit Zugfestigkeiten zwischen 300 und 500 MN/m2 besonders stark vom Gefüge abhängt und möglicherweise beeinflußt werden kann. Die Bruchzähigkeit von Grauguß steigt an mit steigender Zugfestigkeit. Zu einem vertieften Verständnis dieser Erscheinung sind fraktographische und gezielte bruchmechanische Untersuchungen notwendig.Für alle untersuchten Gußeisen wurde der Elastizitätsmodul nach dem Verfahren der Nachgiebigkeit angerissener Proben bestimmt. Die Meßwerte stimmen gut mit den nach anderen Methoden gewonnenen Literaturdaten überein. Für Gußeisen mit Lamellengraphit ergibt sich außer dem E‐Modul im Ursprung noch ein zweiter, niedrigerer E‐Modul nach zyklischer Dehnung.
Werkstoffkennwerte und Bauteil‐Tragfähigkeit
Authors: Clausmeyer H. 
Published: May 2005

AbstractDie mechanische Beanspruchbarkeit von Werkstoffen und Bauteilen wird üblicherweise auf der Grundlage von Werkstoffkennwerten beurteilt. Da diese Beurteilung sich in die Frage nach der richtigen Werkstoffauswahl und in die nach den ausreichenden Abmessungen bzw. nach der Zulässigkeit der mechanischen Beanspruchungen gliedert, müssen die werkstoff‐Kennwerte unterschiedlichen Anforderungen genügen. Mit Hilfe einer systematischen Einteilung der zahlreichen Variablen in Ziel‐ und Meßgrößen und ihrer Verknüpfung in einem Matrizen‐Schema wird die unterschiedliche Bedeutung der Einflußgrößen sichtbar. Es stellt sich heraus, daß die Bewährung bei besonderen Temperaturbedingungen und die Begrenzung des Rißwachstums ausschlaggebende Anforderungen sind. Dehngrenzen und Grenztemperaturen zur Beschreibung des Duktilitätsverlustes sind diejenigen Kenngrößen, die in ihrer Bedeutung über alle anderen herausragen.
Methods of determining Stress‐Strain Curves by upsetting cylindrical test‐pieces
Authors: Pöhlandt K. , Nester W. 
Published: May 2005

AbstractThe upsetting test is mainly used for determining stress‐strain curves in the range of high strains. Three modifications of the upsetting test are described: upsetting conventional lubricated specimens, upsetting Rastegaev specimens with end recesses, and upsetting under sticking friction conditions. Each of these procedures offers special advantages. For example, in the Rastegaev test, the specimen remains cylindrical up to a high strain while the work required for friction cannot be neglected. By upsetting under sticking friction conditions, no work is required for friction, but the specimen's shape deviates strongly from that one of a cylinder (barrelling). Proposals are made concerning unified procedures for carrying out the tests.
Die Vorhersage der Dauerschwingfestigkeit unter Berücksichtigung des statistischen Größeneinflusses
Authors: Böhm J. , Heckel K. 
Published: May 2005

AbstractEs wurden 310 Zug‐Druck‐Dauerschwingversuche im reinen Wechsellastbereich an glatten und gekerbten Rundproben unterschiedlicher Größe (11 Probeserien) im Übergangsgebiet des Wöhlerfeldes durchgeführt. Die Auswertung der Versuche erfolgte unter Zugrundelegung der statistischen Fehlstellentheorie. Die beiden Konstanten des zweiparametrigen Weibullansatzes wurden für jede Probenserie bestimmt. Der Vergleich zwischen experimentellem und berechnetem Wert wurde jeweils für die Dauerfestigkeit mit einer Bruchwahrscheinlichkeit von 50% vorgenommen. Verwendet man zur Vorhersage die Ergebnisse nur einer Probeserie, so können die. Ergebnisse der anderen Probeserien mit einem mittleren Fehler von 5% (max. 14,1%) berechnet werden. Legt man alle experimentellen Ergebnisse der Vorhersage zugrunde, so verringert sich der mittlere Fehler auf 3,2% (max. 5,7%). Die statistische Fehlstellentheorie kann daher für querschnittshomogene Werkstoffe im Übergangsgebiet des Wöhlerfeldes mit sehr gutem Ergebnis zur Beschreibung des Größeneinflusses herangezogen werden.
Korrosionsverhalten und Deckschichtbildung auf Kupfer und Kupferlegierungen
Authors: Wendler‐Kalsch Edith 
Published: May 2005

AbstractIn einer zusammenfassenden Darstellung werden die Deckschichtbildungsvorgänge auf Cu, CuZn‐, CuAl‐ und CuNi‐Werkstoffen in NH3‐bzw. Cl−‐haltigen wäßrigen Lösungen an einigen typischen bzw. für die Praxis relevanten Korrosionssystemen erörtert und ihre Schutzwirkung gegen gleichmäßigen Korrosionsabtrag dargelegt. Darüber hinaus werden lokale Erscheinungsformen der Korrosion, denen typischerweise deckschichtbehaftete Cu‐Basislegierungen ausgesetzt sind, betrachtet. Auf die besondere Gefahr der Spannungsrißkorrosion mechanisch beanspruchter Metalle wird anhand einer vergleichenden Darstellung der Beständigkeit der verschiedenen Legierungssysteme eingegangen und der Einfluß der Art und Struktur der oxidischen Oberflächenfilme auf die Risskeimbildung diskutiert.
Entwicklung und Herstellung eines neuartigen, bauartzugelassenen Tankcontainers für Bortrifluorid und andere hochverdichtete Gase
Authors: Gleich Dietrich 
Published: May 2005

AbstractIn etwa 2 Jahren wurde ein neuartiger Tankcontainer entwickelt, geprüft und von der Bundesanstalt für Materialprüfung (BAM) für den Transport von Bortrifluorid und Stickstoff zugelassen. Das Gesamtgewicht dieses Containers beträgt etwa 1500 kg, das Fassungsvermögen etwa 520 Liter. Der Tankcontainer, der gegenüber der einzelnen Druckgasflasche den Versand von größeren Mengen erlaubt, soll auf sichere Weise Flaschen oder Flaschenbatterien ersetzen bzw. ergänzen. Der Container läßt sich aufgrund seines Gestells mit Gabelstaplern, Gabelhubwagen oder Kränen bewegen, der eigentliche Transport kann dann mit LKW, Bahn oder Schiff erfolgen.
Anwendbarkeit bruchmechanischer Methoden bei hohen Temperaturen
Authors: Grueter L. , Krompholz K. 
Published: May 2005

AbstractEs wird eine Übersicht über die Anwendbarkeit bruchmechanischer Methoden auf Bauteile gegeben, die bei hohen Temperaturen eingesetzt werden. Dabei wird unterschieden zwischen zeitunabhängigem und zeitabhängigem Werkstoffverhalten. Im Bereich sehr hoher Temperaturen (oberhalb von 800 °C) erscheint nur noch die Anwendbarkeit von C* bei Kriechvorgängen sinnvoll. Bei kombinierten Beanspruchungen durch Kriechen und Ermüden besteht bei sehr hohen Temperaturen z.Z. keine physikalisch sinnvolle Korrelationsmöglichkeit des Rißwachstumsverhaltens mit einer bruchmechanischen Größe.
Herstellung von verzahnungstragenden Werkstücken durch Kaltfließpressen
Authors: Leykamm H. 
Published: May 2005

AbstractUmformverfahren werden zur Verbesserung mechanisch‐technologischer Stoffeigenschaften und wegen der produktiven, kostensparenden Herstellung vermehrt auf hochbeanspruchte, kompliziert geformte, genaue, in Wirkflächen einbaufertige Serienwerkstücke angewandt. Im vorliegenden Aufsatz wird die Herstellung solcher Teile durch Kaltfließpressen beschrieben. Es werden Fragen der Genauigkeit, des Austauschbaues sowie Werkzeugfragen beleuchtet. Die Ausführungen enthalten wichtige Hinweise für die spanende Fertigbearbeitung des Radkörpers von Kegelzahnrädern und werden mit einer Beschreibung mechanisch‐technologischer Eigenschaften kaltfließgepreßter, verzahnter Werkstücke abgeschlossen.
Einsatz von Heißleiter‐Temperaturfühlern in der Werkstoffprüfung
Authors: Stärk Klaus F. 
Published: May 2005

AbstractIm Rahmen der Halbleiterentwicklung entstanden als Randprodukte sogenannte Heißleiterwerkstoffe, bei denen die elektrische Leitfähigkeit mit steigender Temperatur stark zunimmt. Diese Änderung des elektrischen Widerstandes macht den Heißleiter, auch bezeichnet als Thermistor, geeignet für genaue Temperaturmessungen. Wegen der hohen Auflösung und kleinen Abmessungen läßt er sich dort mit Erfolg einsetzen, wo höchste Genauigkeit verlangt ist und punktförmige Messungen erforderlich sind. Anwendungen werden u. a. in der Werkstoffprüfung gesehen.
Einfluß von Kaltverformungen bis 5% auf das Kurzzeitschwingfestigkeitsverhalten des Feinkornbaustahles StE 47 und der Aluminiumknetlegierung AlCuMg 2
Authors: Sonsino C. M. 
Published: May 2005

AbstractBei einer Bemessung von örtlich elasto‐plastisch beanspruchten Bauteilen für eine kleine Anzahl von Lastspielen (N < 50 000) müssen Eigenschaftsänderungen des Werkstoffes infolge von fertigungsbedingten Kaltverformungen oder betrieblichen Überlastungen berücksichtigt werden. Dehnungs‐ und lastgesteuerte Schwingfestigkeitsversuche mit dem zyklisch entfestigenden Stahl StE 47 und der zyklisch verfestigenden Knetlegierung AlCuMg 2 zeigen, daß im Bereich der Kurzzeitschwingfestigkeit eine mit steigender Kaltverformung zunehmende Minderung der Anrißlebensdauer zu verzeichnen ist. Die Lebensdauerabnahme ist auf den Bauschinger‐Effekt zurückzuführen. Durch die Berücksichtigung des Bauschinger‐Effektes mit Hilfe von Erstbelastungskurven in Zug‐ und Druckrichtung für unterschiedliche Kaltverformungsgrade sowie seiner Einbeziehung in einen Schädigungsparameter kann der lebensdauermindernde Einfluß von Kaltverformungen beschrieben werden.
Further considerations on the development of Surface Cracks under stable crack extension
Authors: Rüttenauer B. , Setz W. , Grüeter L. 
Published: May 2005

AbstractBased on results of a previous paper [1] a general formula for the development of the shape of surface cracks is presented. In case of tension an analytical solution is presented, which allows a very easy parameter study. For other loading conditions solutions can be obtained, using numerical calculations. The behaviour of surface crack growth development is discussed.
Characterization of the Behaviour of Part‐Through Cracks under stable crack extension
Authors: Grüter L. , Setz W. , Meyer P. 
Published: May 2005

AbstractThe behaviour of part‐through cracks, modelled by semi‐elliptical surface cracks, under variable normal stresses (linearized) is investigated. The stable crack contour, given as crack aspect ratio, is determined for an infinite body as a circle; in a finite body semi‐ellipses are “quasi”‐ stable. The effects of crack growth law types, crack location, geometry and stress redistribution together with plasticity effects are discussed. The final relative crack lengths for wall penetration are determined. The data are discussed with respect to the conditions for leak‐before‐break, sudden rupture and no‐leak‐before‐break/no‐sudden‐rupture.