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Fraunhofer-Gesellschaft
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  4. Zum Einfluss von herstellungsbedingten Ungänzen auf das Festigkeitsverhalten von Bauteilen aus Stahlguss
 
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2017
Journal Article
Title

Zum Einfluss von herstellungsbedingten Ungänzen auf das Festigkeitsverhalten von Bauteilen aus Stahlguss

Abstract
Die Bewertung von Ungänzen in Bauteilen aus Stahlguss ist ein zentraler Bestandteil der Festigkeitsberechnung. Im Rahmen eines Vorhabens der Industriellen Gemeinschaftsforschung IGF wurde hierzu am Beispiel der Werkstoffe G20Mn5 und G22NiMoCr5-6 ein validiertes rechnerisches Konzeptbereitgestellt. Wesentlicher Bestandteil des Vorhabens waren die Validierung verschiedener zerstörungsfreier Prüfverfahren, Festigkeitsversuche an Proben mit Ungänzen sowie schädigungs- und bruchmechanische Analysen der Versuche. Die mittels verschiedener ZfP-Verfahren (Ultraschall, erweiterte Ultraschallverfahren, Röntgen-Computertomografie) untersuchten Probekörper lieferten konsistente Ergebnisse. Die Festigkeitsversuche zeigten, dass trotz zum Teil großer Ungänzen ein duktiles Versagen erst im Bereich der Festigkeit des ungänzenfreien Werkstoffs auftrat, wobei die Bruchdehnung mit zunehmender Ungänzengröße abfällt. Als effizientes Konzept hat sich die bruchmechanische Bewertung erwiesen. Die bruchmechanischen Berechnungen liefernkonservative Ergebnisse und bestätigen, dass alle Proben mit Ungänzen hohe Belastungen bis über die Fließspannung ertragen, wobei die für die beiden Werkstoffe ermittelten Risszähigkeiten deutlich höher sind als z. B. in der FKM-Richtlinie in Form konservativer Werte angegeben.
Author(s)
Siegele, Dieter
Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM  
Tempel, Peter
Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM  
Eichheimer, Christian
Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM  
Farajian, Majid
Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM  
Veile, Ines  
Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP  
Journal
Giesserei. Special: Forschung und Innovation  
Funder
Bundesministerium für Wirtschaft und Technolgie BMWi (Deutschland)  
DOI
10.24406/publica-fhg-250970
File(s)
N-477756.pdf (5.67 MB)
Rights
Under Copyright
Language
German
Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM  
Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP  
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