TY - THES

T1 - Untersuchung der maßgebenden Einflüsse auf das Biegewechselverhalten moderner mischkristallverfestigter Sphärogusswerkstoffe

AU - Danesh Marnani, Reza

N1 - gesperrt bis null

PY - 2016

Y1 - 2016

N2 - Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den Einfluss der Randzoneneigenschaften auf das Biegewechselverhalten moderner mischkristallverfestigter Sphärogusswerkstoffe zu quantifizieren. Im Rahmen dieser Masterarbeit wurde der Einfluss von mechanischen Randschichtverfestigungsverfahren zur Steigerung der Schwingfestigkeit neuer moderner mischkristallverfestigter EN-GJS-500-14 Sorte untersucht. Um ein besseres Verständnis für die Auswirkung der Gefüge auf die Ergebnisse der Randschichtverfestigungsverfahren zu entwickeln, wurden moderne mischkristallverfestigte Sphärogusswerkstoffe mit einem voll ferritischen Gefüge und mit Gusseisen mit Kugelgraphit mit einem ferritischen/perlitischen Gefüge verglichen. Zu diesem Zweck wurde das Verfahren Kugelstrahlen angewendet. Für die Bewertung des Verfestigungspotentials durch mechanische Kugelstrahlbehandlung wurden die prozessinduzierten Randschichteigenschaften wie Rauheit und Eigenspannungen analysiert. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass durch Kugelstrahlen zyklisch stabile Druckeigenspannungen in der Randschicht erzeugt werden, wodurch eine deutliche Verbesserung der Biegewechselfestigkeit gegenüber dem Gusshaut-Zustand Referenzzustand erreicht wird. Das Kugelstrahlen der moderner mischkristallverfestigter EN-GJS-500-14 Sorte führte zu einer Verlagerung des Rissausgangs ins Innere der Probe. Die Ergebnisse zeigten, dass durch Kugelstrahlen GJS-500-14 und GJS-500-7 Sorten zu einer Steigerung der Lebensdauer im Zeitfestigkeits- sowie im Dauerfestigkeitsbereich führten. Das Kugelstrahlen der EN-GJS-500-7 führte zu einer Steigerung der Schwingfestigkeit. Diese Steigerung ist im Vergleich zur Sorte GJS-500-14 unterschiedlich steil ausgeprägt. Der Grund dafür liegt im unterschiedlichen Gefüge. Vergleicht man die untersuchten Sorten hinsichtlich der Dauerfestigkeit, so zeigt sich, dass die gestrahlte EN-GJS-500-7 Sorte auf ähnlichen Niveau wie die gestrahlte EN-GJS 500-14 von ca 260 MPa kommt.

AB - Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den Einfluss der Randzoneneigenschaften auf das Biegewechselverhalten moderner mischkristallverfestigter Sphärogusswerkstoffe zu quantifizieren. Im Rahmen dieser Masterarbeit wurde der Einfluss von mechanischen Randschichtverfestigungsverfahren zur Steigerung der Schwingfestigkeit neuer moderner mischkristallverfestigter EN-GJS-500-14 Sorte untersucht. Um ein besseres Verständnis für die Auswirkung der Gefüge auf die Ergebnisse der Randschichtverfestigungsverfahren zu entwickeln, wurden moderne mischkristallverfestigte Sphärogusswerkstoffe mit einem voll ferritischen Gefüge und mit Gusseisen mit Kugelgraphit mit einem ferritischen/perlitischen Gefüge verglichen. Zu diesem Zweck wurde das Verfahren Kugelstrahlen angewendet. Für die Bewertung des Verfestigungspotentials durch mechanische Kugelstrahlbehandlung wurden die prozessinduzierten Randschichteigenschaften wie Rauheit und Eigenspannungen analysiert. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass durch Kugelstrahlen zyklisch stabile Druckeigenspannungen in der Randschicht erzeugt werden, wodurch eine deutliche Verbesserung der Biegewechselfestigkeit gegenüber dem Gusshaut-Zustand Referenzzustand erreicht wird. Das Kugelstrahlen der moderner mischkristallverfestigter EN-GJS-500-14 Sorte führte zu einer Verlagerung des Rissausgangs ins Innere der Probe. Die Ergebnisse zeigten, dass durch Kugelstrahlen GJS-500-14 und GJS-500-7 Sorten zu einer Steigerung der Lebensdauer im Zeitfestigkeits- sowie im Dauerfestigkeitsbereich führten. Das Kugelstrahlen der EN-GJS-500-7 führte zu einer Steigerung der Schwingfestigkeit. Diese Steigerung ist im Vergleich zur Sorte GJS-500-14 unterschiedlich steil ausgeprägt. Der Grund dafür liegt im unterschiedlichen Gefüge. Vergleicht man die untersuchten Sorten hinsichtlich der Dauerfestigkeit, so zeigt sich, dass die gestrahlte EN-GJS-500-7 Sorte auf ähnlichen Niveau wie die gestrahlte EN-GJS 500-14 von ca 260 MPa kommt.

KW - Biegewechselverhalten

KW - GJS-500-14

KW - Kugelstrahlen

KW - Shot Peeening

KW - Fatigue behavior of GJS

KW - High Silicon spherical graphite cast iron

M3 - Masterarbeit

ER -