TY - THES

T1 - Einfluss des Drehprozesses auf die Schwingfestigkeit von 34CrNiMo6 - Prozessparameterstudie, Eigenspannungen, Oberflächentopographie und Simulationsmodell

AU - Rieger, Ulfried

N1 - gesperrt bis null

PY - 2008

Y1 - 2008

N2 - Unter Schwingfestigkeit wird die Festigkeit des Werkstoffes gegenüber zeitlich veränderlicher, üblicherweise zyklischer Beanspruchung verstanden. An einem dynamisch beanspruchten Bauteil bilden sich nach einer gewissen Anzahl von Schwingspielen Anrisse, die meist von der Oberfläche, bevorzugt an Querschnittsübergängen, Kerben oder Fehlstellen ausgehen. Mit weiteren Schwingspielen vergrößern sich die Risse fortschreitend bis der Restquerschnitt so klein ist, dass ein Gewaltbruch eintritt. Die Schwingfestigkeit hängt neben der Werkstoffart, Beanspruchungsart, Mittelspannung, Temperatur, Korrosion, Bauteilgröße, Spannungsgradient auch von den Oberflächeneigenschaften des Bauteiles ab. Die Oberflächeneigenschaften werden durch die Oberflächentopographie, dem Eigenspannungszustand und der Härte gekennzeichnet. Durch die Wahl der Parameter beim Drehprozess werden diese Oberflächeneigenschaften maßgeblich beeinflusst. Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Prozessparameterstudie der Drehbearbeitung hinsichtlich Oberflächentopographie und Eigenspannungszustand durchgeführt. Die wichtigsten Parameter beim Drehen sind der Vorschub und der Eckenradius des Drehmeißels. Aus Versuchsdaten wird jeweils ein Simulationsmodell abgeleitet, mit dessen Hilfe, abhängig von Vorschub und Eckenradius, die Oberflächentopographie und der Eigenspannungszustand vorhergesagt werden kann. Aus diesen Ergebnissen wird ein Modell für die Schwingfestigkeit gedrehter Bauteile unter Einbeziehung bruchmechanischer Gesichtspunkte aufgestellt. Das Modell wird mit umfangreichen Schwingfestigkeitsversuchen untermauert. Mit diesen Modellen soll es möglich sein, eine moderne, spanabhebende Fertigung nur durch entsprechende Wahl der Parameter mit geringem Kostenaufwand hinsichtlich der Schwingfestigkeit zu optimieren.

AB - Unter Schwingfestigkeit wird die Festigkeit des Werkstoffes gegenüber zeitlich veränderlicher, üblicherweise zyklischer Beanspruchung verstanden. An einem dynamisch beanspruchten Bauteil bilden sich nach einer gewissen Anzahl von Schwingspielen Anrisse, die meist von der Oberfläche, bevorzugt an Querschnittsübergängen, Kerben oder Fehlstellen ausgehen. Mit weiteren Schwingspielen vergrößern sich die Risse fortschreitend bis der Restquerschnitt so klein ist, dass ein Gewaltbruch eintritt. Die Schwingfestigkeit hängt neben der Werkstoffart, Beanspruchungsart, Mittelspannung, Temperatur, Korrosion, Bauteilgröße, Spannungsgradient auch von den Oberflächeneigenschaften des Bauteiles ab. Die Oberflächeneigenschaften werden durch die Oberflächentopographie, dem Eigenspannungszustand und der Härte gekennzeichnet. Durch die Wahl der Parameter beim Drehprozess werden diese Oberflächeneigenschaften maßgeblich beeinflusst. Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Prozessparameterstudie der Drehbearbeitung hinsichtlich Oberflächentopographie und Eigenspannungszustand durchgeführt. Die wichtigsten Parameter beim Drehen sind der Vorschub und der Eckenradius des Drehmeißels. Aus Versuchsdaten wird jeweils ein Simulationsmodell abgeleitet, mit dessen Hilfe, abhängig von Vorschub und Eckenradius, die Oberflächentopographie und der Eigenspannungszustand vorhergesagt werden kann. Aus diesen Ergebnissen wird ein Modell für die Schwingfestigkeit gedrehter Bauteile unter Einbeziehung bruchmechanischer Gesichtspunkte aufgestellt. Das Modell wird mit umfangreichen Schwingfestigkeitsversuchen untermauert. Mit diesen Modellen soll es möglich sein, eine moderne, spanabhebende Fertigung nur durch entsprechende Wahl der Parameter mit geringem Kostenaufwand hinsichtlich der Schwingfestigkeit zu optimieren.

KW - fatigue life residual stress surface integrity turning

KW - Schwingfestigkeit Eigenspannungen Oberflächentopographie Drehprozess Drehen spanende Fertigung

M3 - Diplomarbeit

ER -