Ermüdungsverhalten von niedrig legierten Stählen im HCF‐ und VHCF‐Bereich

Description

Ziel dieser Arbeit war es, die Schädigungsentwicklung und Ermüdungsversagen in kubisch raumzentrierten Materialien im HCF- und VHCF-Bereich zu untersuchen. Diese wurde in Ultraschallermüdungsversuchen mit Hilfe der Analyse der dissipierten Energie verfolgt. Dabei konnten den einzelnen Ermüdungsstadien spezifische Bereiche im Verlauf der dissipierten Energiekurve zugeordnet werden. So wurde eine Methode entwickelt, um aus der dissipierten Energiekurve eine, die Ermüdungsschädigung qualitativ beschreibende Größe abzuleiten. Dieser Wert entspricht der kritischen irreversiblen plastischen Verformungsarbeit pro Zyklus die in einen Material aufgebracht werden muss um einen wachstumsfähigen Riss zu initiieren, der letztlich zum makroskopischen Versagen führt. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass kubisch raumzentrierte Materialien im VHCF Bereich von ihrem Gefüge abhängige Schädigung und Versagen zeigen. Die zyklischen Eigenschaften werden dabei einerseits durch das Verhalten der Versetzungen bestimmt, andererseits ist die Interaktion zwischen sehr kurzen Rissen (Risskeimen) mit den sie umgebenden mikrostrukturellen Hindernissen entscheidend für die Ermüdungslebensdauer.