Fatigue Life Assessment of Corroded AlSi10MgMn Specimens
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- Robert Bosch GmbH
Abstract
Diese Studie untersucht den Einfluss von Vorkorrosionsschäden auf das Ermüdungsverhalten von druckgegossenen AlSi10MgMn-Proben anhand der statistischen Verteilung der Korrosionstiefen. Die Analyse erfolgt an zwei unterschiedlichen Oberflächenzuständen: einer unbearbeiteten, rauen Oberfläche (Ra = 5,05 μm) und einer bearbeiteten, polierten Oberfläche (Ra = 0,25 μm). Bei den unbearbeiteten Proben zeigt sich der Korrosionsschaden als homogen verteilte, lokale Korrosion, während die polierten Proben weniger gleichmäßige, aber tiefere Korrosionsstellen aufweisen. Die durchschnittliche Korrosionstiefe der polierten Proben ist leicht höher (313 μm im Vergleich zu 267 μm) und zeigt eine breitere Tiefenverteilung. Die Proben werden unter konstanter Biegewechselfestigkeit bei Laborbedingungen und einem Spannungsverhältnis von R = 0 bis zum Bruch getestet. Eine auf der Bruchmechanik basierende Methodik wird entwickelt, um die verbleibende Ermüdungslebensdauer der korrodierten Proben zu bewerten. Dabei werden bruchmechanische Parameter für kurze und lange Risse verwendet, die aus SENB-Proben abgeleitet wurden. Das Modell berücksichtigt eine Dickenreduktion des kritischen Probenquerschnitts auf Basis der Korrosionstiefenverteilung und kombiniert diese mit einem kleinen Anfangsrisstiefe, die der Größe des intrinsischen Defekts entspricht (a_eff = 14 μm). Unabhängig vom Oberflächenzustand liefert die Verwendung der häufigsten Korrosionstiefe zur Dickenreduktion eine gute Schätzung der Langzeitfestigkeit, während die Verwendung der 90. Perzentiltiefe eine konservative Bewertung ermöglicht.
Details
Originalsprache | Englisch |
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Aufsatznummer | 1135 |
Seitenumfang | 20 |
Fachzeitschrift | Metals : open access journal |
Jahrgang | 14.2024 |
Ausgabenummer | 10 |
DOIs | |
Status | Veröffentlicht - 5 Okt. 2024 |