Chevronproben zur näherungsweisen Bestimmung der Bruchzähigkeit

Bruchzähigkeit ist eine Werkstoffeigenschaft, die heute in vielen Bereichen des Maschinen‐ und Anlagenbaus entweder als Qualitätsmerkmal für die Werkstoffauswahl bzw. als Abnahmekriterium herangezogen wird oder aber in die bruchmechanische Auslegung direkt einfließt. Die Bestimmung der Bruchzähigkeit eines Werkstoffs nach ASTM E 399 ist relativ aufwendig. Je nach Werkstoff ist ein gewisser Mindestquerschnitt des zu prüfenden Materials erforderlich. Viele Halbzeuge aus den verschiedenen Werkstoffen sind aufgrund der erforderlichen Probengrößen einer Bruchzähigkeitsbestimmung nicht zugänglich. Aus diesen Gründen suchte man nach Ersatzverfahren zur näherungsweisen Bestimmung der Bruchzähigkeit; die Prüfung von Chevronproben ist eines dieser Ersatzverfahren. Die vorliegende Arbeit beschreibt kurz das Prüfverfahren zur Bestimmung der Bruchzähigkeit mittels der Chevronprobe, die am häufigsten verwendeten Probenformen und die erforderlichen Zuggestänge. Es wird auf gewisse Aspekte hingewiesen, die bei den einzelnen Probenformen zu einer starken Abweichung zwischen der nach ASTM E 399 ermittelten Bruchzähigkeit und dem an der Chevronprobe ermittelten Wert führen können. Die eigenen Arbeiten haben das Ziel, eine Probenform zu ermitteln, die ohne zusätzliche Anforderungen an die Prüfmethodik Bruchzähigkeitswerte liefert, die mit den gemäß ASTM E 399 ermittelten Werten gut übereinstimmen. Eine solche Probenform wird vorgestellt und die an der Al‐Legierung 7475‐T 7351 und verschiedenen Ti‐Legierungen ermittelten K Ic ‐Werte mit den an dieser Probe ermittelten Werten verglichen.