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Einfluss eines Gefügegradienten auf die rauhigkeitsinduzierte Rissschließung bei TIMETAL 1100
Author(s) -
Müller C.,
Burghardt B.
Publication year - 2002
Publication title -
materialwissenschaft und werkstofftechnik
Language(s) - German
Resource type - Journals
SCImago Journal Rank - 0.285
H-Index - 38
eISSN - 1521-4052
pISSN - 0933-5137
DOI - 10.1002/1521-4052(200202)33:2<65::aid-mawe65>3.0.co;2-3
Subject(s) - homogeneous , chemistry , materials science , physics , thermodynamics
Bedingt durch die ortsabhängigen mechanischen Eigenschaften ist in Gradientenwerkstoffen eine eindeutige Beschreibung des Rissausbreitungsverhaltens über die Schwingbreite der Spannungsintensität ΔK nicht mehr möglich. Rissschließeffekte, die das Rissausbreitungsverhalten bei niedrigen R‐Werten zusätzlich beeinflussen, sind ebenfalls ortsabhängig, wobei bisher unklar war, ob sich das Rissschließverhalten im Gradientenwerkstoff lokal wie im jeweiligen homogenen Gefüge verhält oder ob die Richtung der Rissausbreitung die Rissschließung beeinflusst. Zur Klärung dieser Fragestellung wurden in der Titanlegierung TIMETAL 1100 durch gezielte Rekristallisation grob‐lamellare Gradientengefüge, die ausschließlich rauhigkeitsinduzierte Rissschließung zeigen, eingestellt und bezüglich ihres Rissschließverhaltens mit zwei homogenen Gefügen verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Rissschließung für alle Gefüge in gleicher Weise von der anliegenden Belastung sowie der lokalen Rauhigkeit abhängt. Die Rauhigkeit wird für Gradientengefüge und homogene Gefüge ausschließlich von den Gefügeabmessungen bestimmt. Es treten keine Richtungseffekte auf. Die Arbeit zeigt, dass ein für homogene Werkstoffe entwickeltes Modell zur rauhigkeitsinduzierten Rissschließung auf Gradientenwerkstoffe angewendet werden kann. Damit kann die Spannungsintensität, bei der Rissschließen eintritt, für beliebige Gradienten und Belastungsreihenfolgen berechnet werden.