Mechanische Spannung-Dehnung-Hysteresis-Meßverfahren, Temperaturmeßverfahren und elektrische Widerstandsmeßverfahren wurden zur Charakterisierung des Ermüdungsverhaltens des Eisenbahnradstahls R7 und des Vergütungsstahls 42CrMo4 (Chrom-Molybdän), die in Radsätzen Verwendung finden, genutzt. Die spannungsgeregelten Laststeigerungsversuche und Einstufenversuche wurden bei Raumtemperatur an servohydraulischen Schwingprüfsystemen durchgeführt. Die angewendeten Meßverfahren beruhen auf verformungsinduzierten Veränderungen der Mikrostruktur im Werkstoffvolumen und beschreiben den aktuellen Ermüdungszustand. Auf der Basis von in einem Laststeigerungsversuch und zwei Einstufenversuchen ermittelten Ermüdungsdaten wurde die Lebensdauerberechnungsmethode PHYBAL (Physikalisch Basierte Lebensdauerberechnungsmethode) entwickelt. Mit nur drei Ermüdungsversuchen können mit PHYBAL Wöhlerkurven in sehr guter Übereinstimmung mit konventionell experimentell ermittelten Wöhlerkurven berechnet werden. Die mikrostrukturelle Charakterisierung mittels rasterelektronenmikroskopischer Untersuchungen ermöglicht die Interpretation der physikalischen Meßdaten.
Mechanical stress-strain hysteresis, temperature and electrical resistance measurements were performed for the detailed characterisation of the fatigue behaviour of railway wheel steel and the quenched and tempered steel, both used in railway wheel sets. Stress-controlled load increase and constant amplitude tests were carried out at ambient temperature on servohydraulic testing systems. The applied measurement methods depend on deformation-induced changes of the microstructure in the bulk material and represent the actual fatigue state. On the basis of experimental fatigue data determined in one load increase test and two constant amplitude tests the fatigue life calculation method PHYBAL was developed. Woehler curves calculated with PHYBAL on the basis of only three fatigue test measurements agree very well with conventional experimentally determined ones. The microstructural characterisation was done by scanning electron microscopy, allowing to interpret the measured physical data on the basis of microstructural details.
'PHYBAL' - Short-time calculation of Woehler curves for wheel steels
'PHYBAL' - Kurzzeitverfahren zur Berechnung von Wöhlerkurven von Eisenbahnradstählen
ZEVrail Glasers Annalen ; 133 , 6/7 ; 251-255
2009
5 Seiten, 6 Bilder, 15 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Englisch
"PHYBAL" - Short-time calculation of Woehler curves for wheel steel
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