Verfahren zur Lebensdauerprognose von Bauteilen bei reibungsinduzierter Thermoschockbelastung

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Gußeisen mit Lamellengraphit verändert bei zyklischer thermomechanischer Belastung seine mechanischen Eigenschaften. Diese Änderung ist auf Veränderungen im Gefüge, plastische Verformungen, Oxidationsvorgänge, Rißbildung und Rißwachsen zurückzuführen. Aufgabe des Vorhabens ist die Entwicklung einer Methode zum Abschätzen der Lebensdauer von thermoschockbelasteten Bauteilen. Dazu wurde im ersten Förderungszeitraum ein Prüfstand entwickelt, gebaut und in Betrieb genommen. Der Prüfstand belastet zyklisch eine Oberfläche der Proben mit einem Induktionsfeld. Da die restlichen Probenoberflächen unbeheizt sind, stellt sich ein Temperaturgradientenfeld in der Probe ein. Die dabei entstehenden plastischen Dehnungen tragen zur Schädigung bei. Die Gefügeveränderungen, durch erhöhte Temperaturen bedingt, stellen weitere Schädigungsmechanismen dar. Um die Abhängigkeiten zwischen mechanischen und thermischen Verhalten aufdecken zu können, wird mit der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung zusammengearbeitet. Die Herausforderung dieses Vorhabens liegt in der Zusammenführung von zeitabhängigen mechanischen und thermischen Beanspruchungsparameter. Mit diesen Belastungsparametern soll die Schädigung, beziehungsweise die Lebensdauer beschrieben werden.