Lebensdauervorhersage nitrierter bauteilähnlicher Proben mit Hilfe normierter Wöhlerstreubänder - Ei

FKM 1995 Vorhaben Nr. 160
Kurzfassung:

Am vergüteten sowie am nitrierten Zustand des Stahls 31 CrMoV 9 (1.8519) wurden an drei Probendurchmessern, zwei Formzahlen und fünf Randschichtvarianten bei vergleichbaren Grundwerkstoffeigenschaften Umlaufbiegeversuche durchgeführt und statistisch abgesicherte Wöhlerlinien ermittelt. Die Wöhlerlinienparameter sind entscheidend von der Lage des Anrissrotes (an oder unter der Oberfläche) anhängig. Die Anrisslage wird u.a. durch die Probengeometrie, die Nitrierhärtetiefe, den Eigenspannungsverlauf und die Randhärte bestimmt. Bei ungekerbten sowie schwach gekerbten Proben mit Anrissbildung unter der Oberfläche kann die Abschätzung der Dauer- Schwingfestigkeit nach dem Konzept von Kogaev und Serensen erfolgen und das normierte Wöhlerstreuband zur Schwingfestigkeitsvorhersage unabhängig vom Randschichtaufbau und vom Spannungsgradienten für nitrierte Bauteile verwendet werden. Die begleitenden Zugdruckuntersuchungen ergaben, dass oberhalb (chargenabhängiger) Gesamt- Dehnungsamplituden von 0,003 bis 0,0055 mm/mm ein frühzeitiges Versagen durch Anrissbildung in der Nitrierschicht ausgelöst wird. Mit PSWT Wöhlerlinien konnte die Lebensdauer dehnungs- und spannungsgeregelter Ein- sowie Mehrstufenversuche erfolgreich vorhergesagt werden.


Berichtsumfang:
93 S. einschl.. Tabellen, Bilder und Anlagen, 60 Literaturstellen

Beginn der Arbeiten:
01.08.1991
Ende der Arbeiten:
31.07.1994

Zuschussgeber:
BMWi / AIF-Nr. D 400

Forschungsstellen:
Institut für Werkstofftechnik TU Bergakademie Freiberg (TU BAF) Prof. Dr.-lng. Heinz-Joachim Spies Institut für Werkstoffkunde Technische Hochschule Darmstadt (THD) Prof. Dr.-lng. Dr.-lng. E. h. Dr. Sc. h. c. Karl Heinz Kloos
Bearbeiter:
Dr.-lng. PeterTrubitz (TU BAF) Dipl. .-lng. Torsten Kaminsky (TU BAF) Dr.-lng. Uta Brusky (TU BAF) Dr.-lng. Bruno Kaiser (THD) Dipl. -lng. Jörg Adelmann (THD)
Obmann des Arbeitskreises:
Dr.-lng. DieterWicke, Robert Bosch GmbH, Stuttgart
Vorsitzender des Beirates:
Prof. Dr.-lng. H. Kipphan Heidelberger Druckmaschinen AG, Heidelberg