Vorstellung der Methoden
Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch - Bestimmung von dynamischen Zähigkeitskenngrößen
| Der Kerbschlagbiegeversuch ist ein klassisches Verfahren zur Charakterisierung der Zähigkeit durch die beim Zerschlagen einer standardisierten Probe (Charpy-Geometrie; 55mm x 10mm x 10mm) verbrauchte Schlagarbeit. Kerbschlagbiegeversuche bei unterschiedlichen Temperaturen ermöglichen die Bestimmung einer charakteristischen Übergangstemperatur zwischen sprödem und zähem Werkstoffverhalten. Durch Instrumentierung der Hammerfinne können zusätzlich Kraft-Zeit- bzw. Kraft-Durchbiegungsverläufe bestimmt werden. Damit ergeben sich Möglichkeiten, dynamische bruchmechanische Größen wie Rißwiderstandskurve, Rißeinleitungs- und Rißstoppzähigkeiten zu ermitteln. |
Ermittlung quasistatischer bruchmechanischer Kenngrößen im 3-Punkt-Biegeversuch
| Für zähe Werkstoffe können bruchmechanische Kenngrößen standardgerecht nur an großen Proben bestimmt werden. Die Rißinitiierungszähigkeit (J-Integral der Rißeinleitung) gilt als geometrieunabhängig. Sie kann folglich auch an kleinen Proben bestimmt werden. Für viele Einsatzfälle verlangt eine praktikable Prüfung eine Einprobenmethode. 3-Punkt-Biegeversuche an ermüdungsangerissenen Proben in Charpy-Geometrie (55mm x 10mm x 10mm) mit einer Compliance-Technik oder durch US-Rissfortschrittsmessung (Abbildung) ermöglichen die Bestimmung einer vollständigen Rißwiderstandskurve mit nur einer Probe. Die zusätzliche Messung der Stretch-Zonenweite an der gebrochenen Probe im Rasterelektronenmikroskop führt zur Rissinitiierungszähigkeit. |
Prinzipskizze: Rissfortschrittsmessung mit Ultraschall |
