Zyklisches Verformungsverhalten und Wöhlerlinien von Magnesiumlegierungen

An den Legierungen AZ91, AE42 (beide Druckguss), AZ31 und AZ80 (beide stranggepresst) wurden Untersuchungen zum zyklischen Werkstoffverhalten durchgeführt. Die Omega-Epsilon-Hysteresen der beiden untersuchten Druckgusslegierungen (AE42 und AZ91) können nach Masing aus dem zyklischen Omega-Epsilon-Diagramm aus dem IST bestimmt werden. Aus den Omega-Epsilon-Diagrammen der dehnungskontrollierten Versuchsreihen kann der Omega-Epsilon-Pfad nicht berechnet werden. Die Fülligkeiten der berechneten und der gemessenen Hysteresen unterscheiden sich stark. Beide Druckgusslegierungen zeigen das bekannte Werkstoffmemory. Die untersuchten Strangpresslegierungen AZ31 und AZ80 besitzen eine starke Anisotropie der Festigkeit in Zug- und Druckrichtung. Die rechnerische Bestimmung der zyklischen Omega-Epsilon-Hysteresen von AZ31 und AZ80 führt im Bereich von Druckspannungen zu einer signifikanten Abweichung zu den experimentell ermittelten Hysteresen. Die beiden Strangpresslegierungen zeigen das bekannte Werkstoffmemory. Ein Einfluss der Formzahl auf die Schwingfestigkeit konnte bei den verwendeten Flachproben weder im Einstufen- noch im Betriebsfestigkeitsversuch festgestellt werden. Ursache hierfür sind die durch die Bearbeitung angeschnittenen Poren der Probe. In Untersuchungen zum Einfluss von Überlasten auf die Schwingfestigkeit zeigt sich, dass die ertragbare Amplitude des Grundkollektivs auf etwa 90% gegenüber dem normalverteilten Kollektiv ohne Überlasten bei beiden Formzahlen abnimmt. Aufgrund des zyklischen Werkstoffverhaltens (z. T. kein Masing-Verhalten), der ausgeprägten Zug-Druck-Anisotropie bei einigen Werkstoffen und der Problematik der Probenentnahme zur Bestimmung des zyklischen Omega-Epsilon-Diagramms, ist vor der Anwendung des Örtlichen Konzeptes zu prüfen, inwieweit die dort vorliegenden Voraussetzungen erfüllt sind.