Zur Meßstellenpräparation für Eigenspannungsmessungen

Der Eigenspannungsmeßtechnik wurden in den letzten Jahrzehnten viele Arbeiten gewidmet mit einem Trend der Vorliebe zur röntgenographischen Meßmethode und deren Anwendung. 1979 wurde in einem Symposium der Arbeitsgemeinschaft für Wärmebehandlung und Werkstofftechnik e. V. , des Deutschen Verbandes für Materialprüfung e. V. und der Deutschen Gesellschaft für Metallkunde e. V. der Stand der Wissenschaft zum Thema „Eigenspannungen”, Entstehung, Berechnung, Messung und Bewertung, in Deutschland abgehandelt [1]. Vorgetragen wurden neben der reinen Theorie einige praxisbezogene Studien über Bauteile, bei denen der Verlauf der Eigenspannungen ermittelt und studiert wurde, was in jedem Fall die Zerstörung des Bauteils zur Folge hat. Anwendungen der Eigenspannungsmessung zur Fertigungskontrolle sind in der Literatur selten. Dennoch, neben diesen zum Teil uralten Betrachtungen gibt es in der Praxis Fälle, bei denen der prinzipielle Spannungsverlauf im Bauteil bekannt ist und zur Fertigungskontrolle eine praktisch zerstörungsfreie Eigenspannungsmessung der Oberfläche notwendig ist. Diesen Messungen steht ein grundsätzliches Problem entgegen: Die zu vermessende Oberfläche muß relevant sein für den wahren Spannungszustand des Bauteils. Aber die Oberfläche stellt eine singuläre Zone dar, deren Spannungszustand durch alle oberflächenaktiven Vorgänge verfälscht wird; je zerstörungsfreier das Meßverfahren, umso sensibler ist die Messung gegen die Meßstellen‐(Oberflächen‐)Singularität. Um nur einige Beispiele von Oberflächensingularitäten bei Stahl zu erwähnen, sei erinnert an Entkohlung, Verfestigung durch Grobzerspanung, Verhärtungen oder Anlasseffekte durch Schleifen usw., wobei der Gradient der jeweiligen Beeinflussung von vielen Parametern abhängt und im Regelfall unbekannt bleibt. In dieser Arbeit soll berichtet werden, wie und mit welchem Aufwand für einen speziellen Anwendungsfall das Problem der Meßstellenrelevanz gelöst wurde.