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Kurzrisswachstum in additiv gefertigtem austenitischem Edelstahl 316L

  • Diese Untersuchung beschäftigt sich mit der Charakterisierung von Kurzrisswachstum in mittels Laser-Pulverbett-Verschmelzen (LPBF - Laser Powder Bed Fusion) hergestelltem rostfreien austenitischen Stahl. Spezifischer wird die Ermittlung zyklischer R-Kurven untersucht. Diese beschreiben den Aufbau des Widerstands gegen Ermüdungsrisswachstum - d.h. des Schwellenwertes - aufgrund von Rissschließeffekten bei physikalisch kurzen Rissen. Mit Hilfe der zyklischen R-Kurven kann die Fähigkeit eines Bauteils, physikalisch kurze Risse zu arretieren, charakterisiert werden. Wir verfügen damit über eine Schnittstelle zwischen klassischer Ermüdung und Bruchmechanik. Das ist gerade auch für additiv gefertigte (AM – Additive Manufacturing) Materialien von Interesse. Diese weisen prozessintrinsische Defekte auf, die als Initiierungsstellen kurzer Ermüdungsrisse agieren. Im Rahmen der experimentellen Untersuchungen wurden zyklische R-Kurven für konventionellen und LPBF AISI-316L-Stahl ermittelt.Diese Untersuchung beschäftigt sich mit der Charakterisierung von Kurzrisswachstum in mittels Laser-Pulverbett-Verschmelzen (LPBF - Laser Powder Bed Fusion) hergestelltem rostfreien austenitischen Stahl. Spezifischer wird die Ermittlung zyklischer R-Kurven untersucht. Diese beschreiben den Aufbau des Widerstands gegen Ermüdungsrisswachstum - d.h. des Schwellenwertes - aufgrund von Rissschließeffekten bei physikalisch kurzen Rissen. Mit Hilfe der zyklischen R-Kurven kann die Fähigkeit eines Bauteils, physikalisch kurze Risse zu arretieren, charakterisiert werden. Wir verfügen damit über eine Schnittstelle zwischen klassischer Ermüdung und Bruchmechanik. Das ist gerade auch für additiv gefertigte (AM – Additive Manufacturing) Materialien von Interesse. Diese weisen prozessintrinsische Defekte auf, die als Initiierungsstellen kurzer Ermüdungsrisse agieren. Im Rahmen der experimentellen Untersuchungen wurden zyklische R-Kurven für konventionellen und LPBF AISI-316L-Stahl ermittelt. Insbesondere wurde der Einfluss verschiedener Wärmebehandlungen (WB1: 450°C, WB2: 800°C und WB3: 900°C) auf das Wachstumsverhalten physikalisch kurzer Risse im LPBF-Material untersucht. Aufgrund hoher Eigenspannungen war die Ermittlung des Kurzrisswachstumsverhaltens bei WB1 nicht möglich. Für WB2 und WB3 ergaben sich sehr unterschiedliche zyklische R-Kurven. Untersuchungen der Eigenspannungen, der Bruchfläche (insbesondere der Rauheit) und der Mikrostruktur sollen die Ursachen für das unterschiedliche Verhalten erklären. Die Ergebnisse werden mit den Verhältnissen in konventionellem Material verglichen.zeige mehrzeige weniger

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Metadaten
Autoren/innen:Tiago Werner
Koautoren/innen:Mauro Madia, Uwe Zerbst
Dokumenttyp:Vortrag
Veröffentlichungsform:Präsentation
Sprache:Mehrsprachig
Jahr der Erstveröffentlichung:2020
Organisationseinheit der BAM:9 Komponentensicherheit
9 Komponentensicherheit / 9.4 Integrität von Schweißverbindungen
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:316L; AM; Additiv; Ermüdung; Ermüdungsrisswachstum; Risswachstum; Zyklische R-Kurve
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Degradation von Werkstoffen und Materialien
Veranstaltung:41. Werkstoffmechanikseminar TU Darmstadt
Veranstaltungsort:Online meeting
Beginndatum der Veranstaltung:26.10.2020
Enddatum der Veranstaltung:30.10.2020
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:19.11.2020
Referierte Publikation:Nein