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Automatisierte Bestimmung oberflächennaher Spannungszustände in Walzen mittels Ultraschallverfahren

 
: Bruche, D.; Herzer, H.-R.; Schneider, E.

Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung e.V. -DGZfP-, Berlin:
Moderne ZfP - Analysen und Prognosen. DGZfP-Jahrestagung
Berlin/West, 1990
pp.419-426
Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (Jahrestagung) <1989, Kiel>
German
Conference Paper
Fraunhofer IZFP ()
Eigenspannung; Ultraschallverfahren

Abstract
Jede mechanische, thermische und/oder chemische Behandlung des Werkstoffs verursacht innere Spannungen (Eigenspannungen), also mechanische Spannungen, die in einem von äußeren Kräften und Momenten freien Festkörper wirken. Zur Beurteilung der Belastbarkeit, zur Lebensdauerabschätzung ebenso wie zur Bewertung von Fehlstellen und Schädigungen bezüglich des Versagens von Bauteilen ist die Kenntnis des Eigenspannungszustandes notwendige Voraussetzung. Betriebsbedingte Lastspannungen überlagern sich diesen Eigenspannungen additiv. Da Lastspannungen bekannt sind, kommt der Bestimmung des Eigenspannungszustandes besondere Bedeutung zu. Bei der Herstellung von Walzen werden durch spezielle Verfahren und Wärmebehandlungen gezielt Druckeigenspannungen in die Oberläche der Walzenballen eingebracht. Das dynamische Festigkeitsverhalten der Walzen wird insbesondere verbessert, wenn in Axial- und Umfangsrichtung etwa gleichgroße Druckspannungen wirken und wenn dieser Spannungszustand homogen über dem Ballenumfang und über der Ballenlänge ist. Bisher werden durch teilzerstörende Verfahren (z.B. Bohrloch,-Ring-Kern-Verfahren) an einigen Meßstellen Axial- und Umfangsspannungen bestimmt. Diese punktuellen und zeitaufwendigen Messungen können durch Ultraschallverfahren, die eine vollständig automatisierte kontinuierliche Bestimmung der Eigenspannungen ermöglichen, ergänzt und dann ersetzt werden. Eine kontinuierliche Spannungsanalyse über lange Meßspuren ermöglicht die Beurteilung der Spannungsverteilung und das Lokalisieren von Spannungsinhomogenitäten. Optimierungen des Härtens und des Spannungsarmglühens bezüglich des sich einstellenden Eigenspannungszustandes werden auf schnellere und preisgünstigere Weise möglich.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/PX-5397.html