Schwingfestigkeit (Fach) / 5. Rissbildung (Lektion)

Diese Lektion wurde von Kimgiovagnoli erstellt.

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• 1. !!! Warum kommt es zur Rissbildung? Die Rissbildung ist in der Mehrzahl der Fälle eine direkte Folge der Irreversibilität der plastischen Verformung und findet meist, insbesondere im LCF-Bereich an der Oberfläche statt. Sie ist grundsätzlich verursacht durch Spannungskonzentration, die zu lokaler plastischer Verformung oder zum Brechen bzw. Ablösen spröder Ausscheidungen führen.
• 2. !!! Welche Ursachen für Spannungs-/Dehnungskonzentrationen kennen Sie? bearbeitungsbedingte Oberfächenrauigkeit oder Kerben Oberflächenprotursionen aufgrund der Bildung ausgeprägter (persistenter Gleitbänder) Korngrenzen nichtmetallische Einschlüsse, die bereits während des Walzprozesses gebrochen sein können Ausscheidungen und Poren
• 3. Erklären Sie die Bildung des Risses an dem PGB-Oberflächenprofil in Einkristallen. Nach der Bildung der PGB vollzieht sich die plastische Verformung zum größten Teil in den versetzungsarmen, kanalartigen Zwischenräumen der Leiterstruktur.  Infolge der Versetzungsbewegungen in den Ermüdungsgleitbändern, bauen sich hohe Gleitstufen, sog. Extrusionen und Intrusionen, auf. Diese Ausbildung hat eine scharfe Mikrokerbung der Oberfläche zur Folge, wodurch günstige Bedingungen für eine Rissbildung geschaffen werden.
• 4. !!!Was sind Extrusionen und Intrusionen? Extrusionen:  Material wird aus der Oberfläche herausgeschoben Intrusionen: Material wird in die Oberfläche hineingeschoben --> Vertiefungen.
• 5. Beschreiben Sie den Atmosphäreneinfluss auf die Rissbildung durch irreversible Gleitvorgänge. Versetzungen, die entlang eines Gleitbandes an die freie Oberfläche gelangen, erzeugen dort eine der Umgebungsatmosphäre ausgesetzte Gleitstufe. Die Adsorbtion von Sauerstoff verhindert bei der Rückverformung das Wiederverschweißen der ursprünglichen Gleitstufe mit der umgebenden Metallmatrix. Die Kosequenz ist eine lokale Dekohäsion entlang der Gleitebene. 
• 6. !!! Beschreiben Sie die Rissbildung an: - Korngrenzen, - Ausscheidungen, - Poren. Korngrenzen:  Durch Wechselwirkung von PGB und Korngrnze. Struktur von PGB nicht homogen im Korn. Spannungsüberhöhung. Rissbildung. Poren: Poren im Werkstoff, meistens resultierend aus der Materialschrumpfung während des Gießprozesses, können bereits als vorhandene Mikrorisse angesehen werden Ausscheidungen: Bei der Rissbildung an Ausscheidungen, wie Sekundärphasen oder nichtmetallische Einschlüsse, ist zwischen zwei verschiedenen Mechanismen zu unterscheiden:  Unterschiedliche elastische Eigenschaften oder unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten von Matrixwerkstoff und Ausscheidung führen an der Grenzfläche bei mechanischer oder thermischer Beanspruchung zu Spannungsüberhöhungen und damit ggf. zur Rissbildung Insbesondere größere nichtmetallische Einschlüsse neigen zu sprödem Brechen. Solche gebrochenen Ausscheidungen sind ähnlich wie Poren als Anrisse mit lokaler Spannungsüberhöhung zu verstehen.

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