|
15.01.2010
Zyklische Kennwerte für die Bauteilauslegung
Schon im frühen Entwicklungsprozeß unterstützt die Salzgitter Flachstahl aktiv die Kunden bei der Werkstoffauswahl. In diesem Stadium ist es wichtig, die Potenziale des Werkstoffes richtig einzuschätzen sowie das Material- bzw. Bauteilverhalten mittels Simulation voraussagen zu können. Da gerade im Betrieb der meisten Bauteile aus Stahlfeinblech eine dynamisch schwingende Beanspruchung zugrunde liegt, müssen auch Kennwerte zur Beschreibung der Tragfähigkeit unter diesen Beanspruchungen ermittelt und das Verhalten der Werkstoffe beschrieben werden. Die Salzgitter Mannesmann Forschung hat zur Durchführung dieser Aufgabe einen servohydraulischen Prüfstand zur Bestimmung zyklischer Werkstoffkennwerte in Betrieb genommen, um den Kunden Daten entsprechend der Richtlinie SEP 1240 (PuD-S) zur Verfügung zu stellen.
Bild 1: Versuchsaufbau
Im Prüfstand wird eine Probe über einen Hydraulikzylinder mit konstanten Dehnungsamplituden schwingend beansprucht, Bild 1. Die Höhe der Dehnung wird über einen, an der Probe angebrachten, Dehnungsaufnehmer eingestellt und alle wichtigen Prüfdaten über einen Messrechner erfasst und dokumentiert. Diese Prüfung wird für verschiedene, in der Prüfvorschrift SEP1240 vorgeschriebene, Dehnungshorizonte durchgeführt. Aus diesen Ergebnissen werden nachfolgend die Dehnungs- Wöhlerlinie und die zyklische Spannungs-Dehnungs-Kurve des Werkstoffs bestimmt.
HCT780XD
Blechdicke |
Zinkauflage |
Streckgrenze Rp0,2 |
Zugfestigkeit Rm |
Gleichmaßdehnung A80 |
[mm] |
[g/m2] |
[N/mm2] |
[N/mm2] |
[%] |
0,9 |
Z100 |
450-560 |
780-900 |
>=10 |
Bild 2: Dehnungskontrollierte Wöhlerlinie und zyklische Spannungs-Dehnungskurve HCT780XD
Bild 2 zeigt die bei Salzgitter Mannesmann Forschung für den Dualphasenstahl HCT780XD ermittelte Wöhlerlinie sowie die zyklische Spannungs-Dehnungs-Kurve. Die aus diesen Darstellungen resultierenden Werkstoffbeschreibungen fließen in die Simulation von Bauteilen ein, um diese unter schwingender Belastung betriebssicher auszulegen.
Die Kunden der Salzgitter Flachstahl sind durch diese neuen Möglichkeiten in der Lage, die exzellenten Produkteigenschaften der Blechwerkstoffe in Bauteileigenschaften zu überführen und die Betriebssicherheit zu erhöhen.
Dr. Christian Fritzsche
|
;)
;)
;)
