Untersuchung des Einflusses von Einschlüssen auf die Schwingfestigkeit von 26NiCrMoV14-5 in Schmiedeteilen für den Schwermaschinenbau

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Autoren

Abstract

In dieser Arbeit wird das zyklische Verhalten von geschmiedeten, gehärteten und angelassenen Proben aus 26NiCrMoV14-5 aus einem repräsentativen Schmiedestück dargestellt. Bei Raumtemperatur wurde das Schwingfestigkeitsverhalten bei konstanter Spannungsamplitude bis zu einer Lastspielzahl von 10 Mio. ermittelt. Aufgrund der großen Abmessungen des untersuchten Schmiedestücks ist der technologische Größeneinfluss durch eine Wärmebehandlung bei der Probenfertigung minimiert worden. Unter axialer Zug-Druck-Beanspruchung und Umlaufbiegebeanspruchung wird das Schwingfestigkeitsverhalten dieses Vergütungsstahls für Schwermaschinenbauanwendungen festgestellt. Im Rahmen der Untersuchung konnte eine Steigerung der Dauerfestigkeit der gleitgeschliffenen Serie im Vergleich zur polierten Serie bei Umlaufbiegebeanspruchung festgestellt werden. Bei der axial wechselnden Beanspruchung konnte festgestellt werden, dass die polierte Probenserie ebenfalls eine geringere Dauerfestigkeit aufwies als die gleitgeschliffene Probenserie. Die Mittelspannungsempfindlichkeit des untersuchten Materials ist im gleitgeschliffenen Zustand höher als die Angaben aus der FKM-Richtlinie. Allerdings zeigt der Werkstoff bei hohen Spannungsverhältnissen (R=0.5) ein erhöhtes duktiles Werkstoffverhalten. Ein Extremwertmodell zur Bewertung der Verteilung der Einschlussgrößen wird anhand von fraktografischen Untersuchungen angewendet. Auf Grundlage von REM-Aufnahmen und EDX-Analysen lassen sich die Einschlüsse als oxidische Verbindungen, insbesondere Tonerde und Calciumoxid, identifizieren. Bei wechselnder und schwellender Beanspruchung treten bei einigen Proben interne Anrisse mit der Bildung eines fish-eyes auf. Die Bewertung der Lebensdauer im fish-eye mit dem Modell von Marines-Garcia führt bei Anwendung eines zuvor erarbeiteten Parametersatzes zu zufriedenstellenden Ergebnissen.

Details

Titel in ÜbersetzungAnalysis of the effects of inclusions on the fatigue strength of 26NiCrMoV14-5 in heavy machinery forgings
OriginalspracheDeutsch
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung28 Juni 2024
StatusVeröffentlicht - 2024