Bruchverhalten von Fe-Si-Al Stählen

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

Organisationseinheiten

Abstract

Elektrobänder stellen einen wichtigen Baustein in der Erzeugung (Generatoren), Verteilung (Transformatoren) und Nutzung (Maschinen) von elektrischer Energie dar. Eine Möglichkeit, den Wirkungsgrad dieser Komponenten zu erhöhen, ist, die Legierungszusammensetzung der aus Eisen und Silizium (Fe−Si) bestehenden Materialien, zu verändern. Die Erhöhung des Si-Gehaltes bewirkt eine Reduktion der Verluste im Betrieb der elektrischen Maschinen und Geräte, jedoch erhöht sie die Sprödigkeit des Materials. Diese Versprödung stellt die Hersteller vor große Herausforderungen. In dieser Arbeit wurden zwei Legierungen mit etwa 2 bzw. 3 Gew.% Si und 2% Al auf ihr Bruchverhalten untersucht. Es konnte in Bruchmechanikversuchen gezeigt werden, welchen Einfluss Temperatur, Probenorientierung, Prüfgeschwindigkeit und Mikrostruktur auf das Versagensverhalten der beiden Legierungen haben. Dabei trat ein spröder Bruch der Werkstoffe erst bei überraschend hohen Belastungen auf. Hingegen wurde im Ermüdungsversuch Sprödbruch schon bei viel niedrigeren Belastungen beobachtet. Mithilfe von Ermüdungsversuchen, die bei unterschiedlichen Frequenzen durchgeführt wurden, konnte dieses zweideutige Verhalten aufgeklärt werden. Schließlich konnte mit der Abschätzung der Dehnraten aus den Bruchmechanik- und Ermüdungsversuchen ein für die Herstellung wichtiger Zusammenhang zwischen der den Sprödbruch bestimmenden Eigenschaft, der Bruchzähigkeit Kc, und einer produktionsabhängigen Größe, der Dehnrate , gefunden werden.

Details

Titel in ÜbersetzungFracture behaviour of Fe-Si-Al steels
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDr.mont.
Betreuer/-in / Berater/-in
StatusVeröffentlicht - 2016