• Esderts, Alfons
• Engelke, Torben

Abstract

Im vorliegenden Forschungsprojekt wird die Schwingfestigkeit von ADI-Gussbauteilen untersucht. Ziel ist es, die Anwendbarkeit der FKM-Richtlinie [FKM 12] zu überprüfen. Dazu werden umfangreiche Schwingfestigkeitsuntersuchungen an zwei ADI-Werkstoffen (GJS 800-8 (ADI) und GJS 1400-1 (ADI)) durchgeführt. Das Versuchsprogramm umfasst Flachbiege- sowie Torsionsversuche bei unterschiedlichen Spannungsverhältnissen sowie unter anderem ergänzende Axial- und Umlaufbiegeversuche. Auf der Basis der Versuchsergebnisse erfolgt ein Abgleich mit der FKM-Richtlinie. Der Abgleich zeigt, dass das in der FKM-Richtlinie genutzte Verfahren zur Bestimmung der Werkstoffwechselfestigkeit auf Basis der Zugfestigkeit für ADI-Werkstoffe nur begrenzt einsetzbar ist, da die Schwingfestigkeit in Bereichen hoher Zugfestigkeiten wieder abfällt. In anderen Bereichen wie z.B. bei der Mittelspannungsempfindlichkeit ergeben sich jedoch gute Übereinstimmungen. Für die Stützzahlen zeigt sich, dass die werkstoffmechanischen Stützzahlen den Stützzahlen nach Stieler vorzuziehen sind. Die statistische Stützzahl ist dabei auf Basis des hochbeanspruchten Volumens zu bestimmen. Des Weiteren kann von einer verformungsmechanischen Stützwirkung für ADI-Gussbauteile ausgegangen werden. Der Werkstoff ADI reagiert im Versuch deutlich unempfindlicher auf Schubbeanspruchungen als in der Richtlinie angenommen. Aus diesem Grund wird eine Anhebung des Schubwechselfestigkeitsfaktors empfohlen. Exemplarische Untersuchungen der mehrachsigen Beanspruchbarkeit ergeben eine Lebensdauerverlängerung unter phasenverschobener Belastung.

Topics