Wechselformungsverhalten von hochbeanspruchten Eisenbahn-Radstählen im VHCF-Bereich

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Ziel des beantragten Forschungsprojektes ist die lebensdauer- und vorgangsorientierte Untersuchung des Ermüdungsverhaltens hochbeanspruchter Eisenbahn-Radstähle im HCF- und VHCF-Bereich unter Verwendung mechanischer, thermometrischer und resistometrischer Messverfahren. Für einen zuverlässigen und wirtschaftlichen Einsatz sind insbesondere Kenntnisse über das Ermüdungsverhalten unter betriebsrelevanten Bedingungen im VHCF-Bereich von grundlegender Bedeutung. Als Versuchswerkstoffe stehen Radstähle gemäß der UIC (Union Internationale des Chemins de fer) Güteklassen R7 und R9 von Systemzulieferanten der DB AG mit technisch relevanter Wärmebehandlung zur Verfügung. Mit den aus Originalvollrädern entnommenen Proben soll der Einfluss von Lastspitzen auf das zyklische Verformungsverhalten untersucht werden. Lastspitzen werden im Betrieb beispielsweise durch Weichenüberfahrten verursacht. Für die Durchführung von Hochfrequenzversuchen soll ein am Lehrstuhl für Werkstoffkunde entwickeltes Versuchskonzept genutzt werden. Die bei den Versuchen gewonnenen Messgrößen, die die charakteristische Schädigungsentwicklung des Werkstoffes zeigen, dienen als Eingangsgröße für die physikalisch basierte Lebensdauerberechnung „PHYBAL“. Zur Bewertung der Mikrostruktur in charakteristischen Ermüdungsstadien und zur Beurteilung der Versagensmechanismen im VHCF-Bereich sollen raster- und transmissionselektronenmikroskopische Untersuchungen durchgeführt werden.