Lehrstuhl für Werkstoffkunde (WKK)

Physikalisch basierte Charakterisierung des Ermüdungsverhaltens von Gusseisenwerkstoffen unter betriebsnahen Beanspruchungsbedingungen

Gusseisenwerkstoffe werden aufgrund der vorteilhaften mechanischen Eigenschaften, der vergleichsweise einfachen Bearbeitbarkeit sowie der relativ niedrigen Herstellungskosten in der Automobil- und Nutzfahrzeugindustrie eingesetzt. Eine wesentliche Voraussetzung für die sichere und gewichtsoptimierte Auslegung von Bauteilen aus Gusseisenwerkstoffen ist ein umfassendes Verständnis ihres Ermüdungsverhaltens.

Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wurde für Proben und Bauteile aus EN-GJL-250, EN-GJS-600 und EN-GJV-400 das Ermüdungsverhalten unter einstufiger und betriebsnaher Beanspruchung charakterisiert. Hierzu wurden Spannung-Dehnung-Hysteresis-, Temperatur- und elektrische Widerstandsmessverfahren eingesetzt. Die hierbei experimentell gewonnenen Daten dienten als Eingangsgrößen für die Kurzzeitmethode zur physikalisch basierten Lebensdauerberechnung „PhyBaLLIT“. Eine auf die charakteristische Lebensdauerstreuung von Gusseisenwerkstoffen angepasste Modifikation von „PhyBaL“ ermöglicht dabei die Berechnung von Wöhlerkurven für definierte Überlebenswahrscheinlichkeiten.

Das Projekt wird gefördert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG).

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