Layer Approach to Model Fatigue Strength of Surface-Hardened Components

Publikationen: Beitrag in FachzeitschriftArtikelForschung(peer-reviewed)

Autoren

  • Dénes Dobberke
  • Martin Leitner
  • Jens Wiebesiek
  • Jürgen Fröschl

Externe Organisationseinheiten

  • BMW Group Research New Technologies
  • Technische Universität Graz

Abstract

Diese Arbeit befasst sich mit einem oberflächengehärteten Schmiedestahl, der häufig für Antriebskomponenten wie Zahnräder, Achsen oder Kurbelwellen verwendet wird. Um die statische und dynamische Festigkeit zu erhöhen und den Verschleiß zu minimieren, führen Oberflächenbehandlungen wie das Induktionshärten zu einer signifikanten mikrostrukturellen Veränderung in den wärmebeeinflussten Zonen. Ziel dieser Studie war es, eine Methode zur zuverlässigen rechnerischen Abschätzung der lokalen Ermüdungsfestigkeit unter Berücksichtigung lokaler Materialeigenschaften zu entwickeln. Die Methode basiert auf experimentellen Testergebnissen, bei denen Proben aus geschmiedeten Kurbelwellen entnommen und anschließend wärmebehandelt wurden, um die Ermüdungsfestigkeit im ungehärteten und gehärteten Materialzustand zu untersuchen. Die experimentellen Testdaten bildeten die Grundlage zur Erstellung detaillierter Haigh-Diagramme, die eine zuverlässigere lokale Ermüdungsbewertung ermöglichen. Der Vergleich der Bauteilsicherheit im Rahmen des Ermüdungsfestigkeitsnachweises für einen Kurbelwellenabschnitt unter Wechselbiegung ergab eine progressivere Auslegung der oberflächengehärteten Schichten.

Details

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummer754
Seitenumfang14
FachzeitschriftMetals
Jahrgang14.2024
Ausgabenummer7
DOIs
StatusVeröffentlicht - Juli 2024
Extern publiziertJa