Ziel dieser Arbeit ist es, den Einfluss von Werkstoffinhomogenitäten auf die Schwingfestigkeit der Magnesiumlegierung AZ91hp zu untersuchen und Aussagen über das Ermüdungsverhalten zu machen. Zunächst soll in Kapitel 2 ein kurzer Überblick über typische Guss- und Gefügefehler gegeben werden. Im dritten Kapitel werden Einflussfaktoren auf die Schwingfestigkeit genannt. Das experimentelle Vorgehen ist an das Modell von Yukitaka Murakami angelehnt, welches im vierten Kapitel näher beschrieben wird. Kapitel 5 hat die verwendeten Werkstoffe und die Prüfmethode zum Inhalt. Das sechste Kapitel bildet den Ergebnisteil, welcher sich in Wöhlerkurven und Fraktographie gliedert. Abschließend folgt die Diskussion (Kap. 7) und die Zusammenfassung (Kap. 8). Das Ende bilden das Literaturverzeichnis (Kap. 9) und der Anhang (Kap. 10).
Inhaltsverzeichnis
- Inhaltsverzeichnis
- Abbildungsverzeichnis
- Tabellenverzeichnis
- Bedeutung der Formelzeichen und Abkürzungen
- Einleitung
- Guss- und Gefügefehler
- Lunker
- Mikroporosität
- Gasporosität
- Metallische Einschlüsse
- Oxideinschlüsse
- Einflussfaktoren auf die Schwingfestigkeit
- Einfluss von Werkstoffinhomogenitäten auf die Schwingfestigkeit
- Einfluss von Einschlüssen auf die Schwingfestigkeit
- Einfluss von Korrosion auf die Schwingfestigkeit
- Einfluss der Umgebungstemperatur auf die Schwingfestigkeit
- Das Modell von Yukitaka Murakami
- Modellvorstellung
- Effekt von kleinen, synthetischen Löchern
- Effekt von kleinen, synthetischen Löchern mit unterschiedlichen Durchmessern und Tiefen
- Verwendete Werkstoffe und Prüfmethode
- Verwendete Werkstoffe
- Prüfmethode
- Ergebnisse
- Wöhlerkurven
- Wöhlerkurven von langen, ungekerbten Prüfkörpern
- Wöhlerkurven von langen, gekerbten Prüfkörpern
- Wöhlerkurven von kurzen, ungekerbten Prüfkörpern
- Wöhlerkurven von kurzen, gekerbten Prüfkörpern
- Fractografie
- Rasterelektronenmikroskopie
- Lichtmikroskopie
- Versuchsmatrizen
- Diskussion
- Zusammenfassung
- Literatur
- Anhang
- Wöhlerkurven
- Versuchsmatrix lange, ungekerbte Proben
- Versuchsmatrix lange, gekerbte Proben
- Versuchsmatrix kurze, ungekerbte Proben
- Versuchsmatrix kurze, gekerbte Proben
- Wöhlerkurve lange, ungekerbte Proben
- Wöhlerkurve lange, gekerbte Proben (Prüflast 10 kg)
- Wöhlerkurve lange, gekerbte Proben (Prüflast 30 kg)
- Wöhlerkurve lange, gekerbte Proben (Kalottenschliff)
- Wöhlerkurve kurze, ungekerbte Proben
- Wöhlerkurve kurze, gekerbte Proben (Prüflast 1 kg)
- Wöhlerkurve kurze, gekerbte Proben (Prüflast 10 kg)
- Wöhlerkurve kurze, gekerbte Proben (Prüflast 30 kg)
- Wöhlerkurve lange Proben
- Wöhlerkurve kurze Proben
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Studienarbeit befasst sich mit der Schwingfestigkeit von druckgegossenen Magnesiumprobekörpern, wobei der Einfluss von künstlichen und herstellungsbedingten Fehlstellen im Vordergrund steht. Ziel ist es, das Verhalten von Magnesiumlegierungen unter schwingender Belastung zu untersuchen und die Auswirkungen von Gussfehlern auf die Schwingfestigkeit zu ermitteln.
- Schwingfestigkeitsuntersuchungen an druckgegossenen Magnesiumprobekörpern
- Einfluss von Guss- und Gefügefehlern auf die Schwingfestigkeit
- Anwendungen des Modells von Yukitaka Murakami zur Beschreibung des Einflusses von Fehlstellen auf die Schwingfestigkeit
- Analyse der Bruchflächen durch Rasterelektronenmikroskopie und Lichtmikroskopie
- Bewertung der Ergebnisse und Ableitung von Empfehlungen für die Konstruktion und Fertigung von Bauteilen aus Magnesiumlegierungen
Zusammenfassung der Kapitel
Das erste Kapitel führt in die Thematik der Schwingfestigkeit von Magnesiumlegierungen ein und beleuchtet die Bedeutung dieses Werkstoffs in verschiedenen Anwendungsbereichen. Kapitel zwei beschäftigt sich mit den verschiedenen Guss- und Gefügefehlern, die in Magnesiumlegierungen auftreten können, und erläutert deren potenziellen Einfluss auf die Schwingfestigkeit. Kapitel drei befasst sich mit den Einflussfaktoren auf die Schwingfestigkeit, wobei insbesondere die Rolle von Werkstoffinhomogenitäten, Einschlüssen, Korrosion und Umgebungstemperatur beleuchtet wird.
Kapitel vier stellt das Modell von Yukitaka Murakami vor, welches den Einfluss von Fehlstellen auf die Schwingfestigkeit beschreibt. Das Modell wird auf die experimentellen Ergebnisse angewendet, um die beobachteten Phänomene zu erklären. Kapitel fünf beschreibt die verwendeten Werkstoffe und die eingesetzte Prüfmethode. Es werden die verwendeten Magnesiumlegierungen sowie die Durchführung der Schwingfestigkeitsprüfungen detailliert dargestellt. Das sechste Kapitel präsentiert die Ergebnisse der Schwingfestigkeitsprüfungen, die sich in Form von Wöhlerkurven darstellen. Die Wöhlerkurven geben Aufschluss über die Lebensdauer der Prüfkörper in Abhängigkeit von der angelegten Spannung.
Weiterhin werden die Ergebnisse der Fractografie, die mittels Rasterelektronenmikroskopie und Lichtmikroskopie durchgeführt wurden, präsentiert. Diese Untersuchungen ermöglichen einen genaueren Einblick in die Bruchmechanismen und die Entstehung von Rissen. Abschließend werden die Ergebnisse der Schwingfestigkeitsprüfungen und der Fractografie in der Diskussion interpretiert und die wichtigsten Erkenntnisse zusammengefasst.
Schlüsselwörter
Magnesiumlegierungen, Schwingfestigkeit, Gussfehler, Lunker, Mikroporosität, Gasporosität, Einschlüsse, Fractografie, Rasterelektronenmikroskopie, Lichtmikroskopie, Wöhlerkurven, Modell von Yukitaka Murakami
- Arbeit zitieren
- Oliver Zimprich (Autor:in), 2005, Schwingfestigkeitsuntersuchungen an druckgegossenen Magnesiumprobekörpern mit künstlichen und herstellungsbedingten Fehlstellen, München, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/35390
