Untersucht wird das Niedriglastwechselermüdungsverhalten und die Ermüdungsrissausbreitung der Druckgussteile aus AZ91HP und der Einfluss der Nachbehandlungsverfahren auf deren Ermüdungsverhalten. Für die Untersuchungen wurden Druckgussproben mit der Wanddicke von 5 mm (Zustand von F, T4, T6) und CT-Proben mit der Wanddicke von 4 mm (Zustand von F, T4, T6) eingesetzt. Bei der niederzyklischen Ermüdung der Druckgussteile aus AZ91HP-F, AZ91HP-T4 und AZ91HP-T6 konnte mit Zunahme des Zyklus festgestellt werden, dass die die Mittelspannung gegen Null läuft und eine Erhöhung der Niedriglastwechselfestigkeit durch Nachbearbeitungsverfahren der Oberflächen nicht erreicht wird. Die Oberflächendruckspannung von Magnesiumdruckgussteilen, die durch Kugelstrahlen entsteht, wird im Verlauf der Niedriglastwechselverformung mit der Zunahme der Zyklenzahl langsam abgebaut. Die Lebensdauer bei der Niedriglastwechselermüdung von Magnesiumlegierungen ist ebenfalls abhängig von deren Gefügezustand. Lösungsglühen und Auslagern (T6) verändern das Niedriglastwechselverhalten von AZ91HP nicht wesentlich, während das alleinige Lösungsglühen (T4) einen großen Einfluss ausübt. So wird die Zähigkeit und die Lebensdauer bei Übergangsermüdung (Nr) der Druckgussteile aus Magnesiumlegierungen durch Lösungsglühen erhöht. Bei hoher Dehnungsamplitude haben die lösungsgeglühten Magnesiumdruckgussteile eine geringe Ermüdungsempfindlichkeit und somit eine höhere Lebensdauer. Im Vergleich zu AZ91HP-F und AZ91HP-T6 besitzt AZ91HP-T4 bei größerer Dehnungsamplitude eine längere Ermüdungslebensdauer. AZ91 HP-T4 könnte daher als geeigneter Werkstoff für Kfz-Sicherheitsteile verwendet werden. Im Bruchverlauf zeigten die Magnesiumgussproben keine merkliche Einschnürung. Das typische Bruchgefüge ist ein Quasi-Spaltbruch, welcher aus kleinen Spaltbruchflächen und einigen Flachgrübchen besteht. Lastfrequenz und Wärmebehandlung beeinflussen die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Ermüdungsrisse in den Druckgussproben aus AZ91HP. Bei gleichem Gefügezustand sinkt die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Ermüdungsrisse mit der Erhöhung der Lastfrequenz. Der Rissschließeffekt hängt von der Plastizität der Werkstoffe ab. Da Verformungssverfestigung und Plastizität der Proben aus AZ91HP in der Reihenfolge 16->F->14 steigen, sinkt die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Ermüdungsrisse entsprechend.
Ermüdungsverhalten der Druckgussteile aus AZ91HP
2005
17 Seiten, 18 Bilder, 3 Tabellen, 10 Quellen
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