Abstract
Das Verhalten eines Bauteiles ist neben seiner Gestalt und seinem Werkstoff sehr stark von den Eigenschaften seiner Oberfläche und oberflächennahen Randzonen abhängig. Sowohl die Topographie, als auch die Struktur von Oberflächen bestimmen wesentlich eine Reihe von Bauteilfunktionen, wie das Ermüdungsverhalten. Alle Bearbeitungsverfahren verändern die Eigenschaften des Werkstoffes in der Randzone im Vergleich zum Grundwerkstoff. Für spanend hergestellte Bauteile gilt, dass die Randzoneneigenschaften durch das Bearbeitungsverfahren beeinflusst werden. Somit ist zu erwarten, dass der Einfluss des Randzonenzustandes auf die Ermüdungsfestigkeit über die Verfahrensweise bei der Herstellung dieser Oberfläche erklärbar ist. Die Berechnung der Schwingfestigkeit hat in den letzten Jahren für die Bauteilentwicklung an Bedeutung gewonnen. Aus Zeit- und Kostengründen wird angestrebt, den experimentellen Festigkeitsnachweis auf die Freigabe von Sicherheitsteilen zu beschränken. Die Schwingfestigkeit von glatten, polierten Werkstoffproben (Spannungs- und Dehnungswöhlerlinie) kann heute mit guter Treffsicherheit abgeschätzt bzw. entsprechenden Katalogen entnommen werden. Die Übertragbarkeit der Schwingfestigkeit von Werkstoffproben auf reale Bauteile ist jedoch mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden, da eine Reihe von Einflussgrößen zu berücksichtigen sind wie Geometrie und Größe, Mittelspannung, Beanspruchungsart, Randschicht (Oberflächentopographie, Eigenspannungen, Gefüge, Härte), Temperatur, korrosive Medien u.a.. Der Einfluss dieser Größen ist komplex und lässt sich nur sehr grob durch den heutigen Stand im Technischen Regelwerk zum Randschichteinfluss beschreiben. Durch die Wahl der Parameter bei spanender Bearbeitung werden die Randschichteigenschaften beeinflusst. Die wichtigsten Parameter im Falle von Drehen sind der Vorschub und der Eckenradius der Wendeschneidplatte. Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Prozessparameterstudie der Drehbearbeitung hinsichtlich Randschichteigenschaften durchgeführt und zwei neue Faktoren, nämlich, Oberflächen- und Eigenspannungsfaktor präsentiert. Der Oberflächenfaktor charakterisiert die Oberflächentopographie und der Eigenspannungsfaktor berücksichtigt das multiaxiale Verhalten von Eigenspannungen. Damit kann ein Konzept vorgeschlagen werden, mit dem die Dauerfestigkeit unterschiedlicher Randschichteigenschaften in Abhängigkeit von Prozessparameter Vorschub und Eckenradius zutreffend berechnet werden kann.
Titel in Übersetzung | Einfluss des Drehprozesses auf die Randschicht und Schwingfestigkeit von 34CrNiMo6. |
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Originalsprache | Englisch |
Qualifikation | Dr.mont. |
Betreuer/-in / Berater/-in |
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Publikationsstatus | Veröffentlicht - 2008 |
Bibliographische Notiz
gesperrt bis nullSchlagwörter
- Randschicht Oberflächentopographie Eigenspannungen Ermüdungsfestigkeit.