Bewertung von Oberflächenrissen mit Methoden des plastischen Versagens

Untersuchungen an Flachzugproben und Behältern aus Vergütungs‐ und Feinkornbaustählen mit etwa halbelliptischen Oberflächenrissen haben gezeigt. Daß die Versagensspannung nach Verfahren des plastischen Versagens konservativ ermittelt wird. Während sie nach dem Ansatz von Harrison und dem Fließkriterium von Mises – unabhängig von der Rißtiefe – im Mintel um etwa 10% unterschätzt wird, bewerten die anderen untersuchten Verfahren (Mattheck, Chell) deutlich konservativer. Der Grad der Unterschätzung wächst von etwa 30 bzw. 40% bei mittleren Rißtiefen bis zu 70% bei tiefen Rissen. Für einseitigen Wasserstoffangriff auf der Rißausgangsseite ergaben sich i.a. die gleichen konservativen Bewertungen wie bei Luftumgebung. Die Untersuchung hat weiterhin gezeigt, Daß die Versagensspannung von Fluchzugproben unter Luft‐ und Wasserstoff‐Atmosphäre mit etwa konstanter Rißtiefe mit guter Genauigkeit berechnet werden kann, wenn im Restquerschnitt der Mittelwert zwischen Streckgrenze und Zugfestigkeit als Fließspannung angesetzt wird. Es ist für ähnliche Bauteile zu erwarten, daß die erarbeiteten Ergebnisse auf Werkstoffe mit vergleichbaren Rißzähigkeits‐ und Festigkeitseigenschaften übertragbar sind.