Methoden zur betriebsfesten Bauteilvorbemessung von innendruckbeaufschlagten Bauteilen aus hochfesten Eisengusswerkstoffen

In dem vorliegenden Beitrag werden Methoden, auf Basis des bezogenen Spannungsgradienten X* und des hochbeanspruchten Werkstoffvolumens HBV90%, zur betriebsfesten Vorbemessung von Bauteilen aus hochfesten Sphärogusswerkstoffen vorgestellt. Aufbauend auf umfangreichen Schwingfestigkeitsuntersuchungen unter konstanten Amplituden mit aus dem Bauteil entnommenen Materialproben wurden für die Werkstoffe EN-GJS-500-7, SiboDur 700-10 und MADI die zugehörigen Werkstoffkennwerte experimentell bestimmt und Näherungslösungen für die Übertragung auf beliebige Bauteilgeometrien abgeleitet. Die Validierung der Treffsicherheit bei der Abschätzung der Schwingfestigkeiten von innendruckbelasteten Bauteilen erfolgte an einem praxisnahen Pulsdummy-Modellkörper, der als versagenskritisches Detail eine Bohrungsverschneidung im Winkel von 45° aufweist.

In the present paper methods based on the related stress gradient chi* and the highly stressed material volume HBV90% for the assessment of the structural durability of high-strength ductile iron components are presented. Approximate solutions were formulated on the basis of extensive fatigue tests under constant amplitude loading using specimens from the alloys EN-GJS-500-7, Sibo-Dur 700-10 and MADI. The estimated fatigue strengths were validated by tests with the so-called "Pulsing Dummy Model Bodies", samples with a bore intersection with an angle of 458 as critical area.