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V59 Wechselverformung unlegierter Stähle

  • Eckard Macherauch
  • Hans-Werner Zoch
Chapter

Zusammenfassung

Die Ermüdung metallischer Werkstoffe bei Wechselbeanspruchung setzt das Auftreten plastischer Verformungen voraus. Diese Aussage gilt bei unlegierten Stählen auch dann, wenn die aufgeprägten Spannungsamplituden kleiner als die untere Streckgrenze sind. Es besteht daher ein großes praktisches Interesse an der Messung der im Anfangsstadium einer Wechselbeanspruchung entstehenden plastischen Dehnungen. Dazu werden die während des Durchlaufens einzelner Lastwechsel von den Versuchsproben ertragenen Spannungen und die resultierenden Dehnungen aufgenommen und gegeneinander aufgetragen. Solange sich der Werkstoff rein elastisch verformt, ergibt sich dabei die sogenannte Hookesche Gerade. Treten dagegen während eines Lastwechsels plastische Deformationen auf, so wird an der Versuchsprobe Verlustarbeit geleistet, und es entsteht als Spannungs‐Dehnungs‐Zusammenhang eine Hysteresisschleife. Diese ist charakterisiert durch die Spannungsamplitude σ a, die Totaldehnungsamplitude ε a,t und die Fläche
$$ A=\oint{\sigma d{{\varepsilon }_{\text{t}}}}$$
welche die pro Lastspiel an der Probe geleistete plastische Verformungsarbeit pro Volumeneinheit darstellt. Die Totaldehnung ε t umfasst zu jedem Zeitpunkt einen elastischen Anteil ε e und einen plastischen Anteil ε p. Dieser plastische Anteil ε p, bei σ = 0, bestimmt die halbe Breite der Hysteresisschleife und wird als plastische Dehnungsamplitude ε a,p bezeichnet. Treten während einer Wechselbeanspruchung im Werkstoff Vorgänge auf, die zu Veränderungen des σε t‐Zusammenhanges führen, so sind die Hysteresiskurven nicht geschlossen und ändern mit der Lastspielzahl ihre Form.

Weiterführende Literatur

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Copyright information

© Springer Fachmedien Wiesbaden 2014

Authors and Affiliations

  1. 1.KarlsruheDeutschland
  2. 2.IWT - Stiftung Institut für WerkstofftechnikBremenDeutschland

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