Servohydraulische Prüfsysteme belasten Werkstoffproben und Bauteile zyklisch und ermitteln ihr Verhalten unter Schwingbeanspruchung.
Am IKS stehen dafür das servohydraulische Ermüdungsprüfsystem 8872 der Firma Instron (Tischgerät, Nennkraft ±25 kN, 100 mm Hub) und ein servohydraulisches Ermüdungsprüfsystem der Firma DynaMess zur Verfügung, das mit einer Kondenswasserkammer der Firma Weiss Technik kombiniert ist. Damit lassen sich Ermüdungsversuche nach DIN 50100 an Luft und unter gleichzeitiger Korrosionsbelastung durchführen; die mechanisch-mediale Belastung von Fügeverbindungen ist am IKS als Forschungsrichtung etabliert.
Schwingfestigkeit metallischer Werkstoffproben und Bauteile unter zyklischer Belastung mit konstanter Lastamplitude (DIN 50100, ASTM E466)
Korrosionsermüdung: Abfall der ertragbaren Lastspielzahl unter Kondenswasser- oder Salzsprühnebelbedingungen gegenüber dem Versuch an Luft
Spannungsrisskorrosion unter mechanischer Last in korrosivem Klima
Verhalten von Fügeverbindungen unter kombinierter mechanisch-medialer Belastung
Prüfung mechanisch belasteter Bauteile und Strukturen unter betriebsähnlichen Bedingungen
Ein servohydraulischer Zylinder bringt die Prüfkraft geregelt auf; Kraft, Weg und Lastspielzahl werden kontinuierlich erfasst. Im Schwingfestigkeitsversuch nach DIN 50100 werden die Proben mit konstanter Lastamplitude bis zum Bruch oder bis zu einer festgelegten Grenzlastspielzahl beansprucht. Aus mehreren Lasthorizonten ergibt sich die Wöhlerlinie, aus der die Zeit- und Dauerfestigkeit des Werkstoffs oder Bauteils abgeleitet wird. Probenform, Lasthorizonte, Spannungsverhältnis und Prüffrequenz werden nach Norm und Aufgabenstellung festgelegt. Das Instron 8872 ist ein Zweisäulen-Tischgerät mit dem Zylinder in der oberen Traverse; die Nennkraft von ±25 kN und der Hub von 100 mm sind Herstellerangaben zum Gerätetyp.
Für die Prüfung unter Korrosionsbelastung ist das DynaMess-System mit einer Kondenswasserkammer der Firma Weiss Technik kombiniert: Die Probe ist während des Versuchs einem Kondenswasserklima ausgesetzt, sodass mechanische und korrosive Beanspruchung gleichzeitig wirken (IKS-Hausverfahren „Schwingfestigkeitsversuch und Untersuchung der Spannungsrisskorrosion unter Kondenswasserbedingungen“). Ein zweites IKS-Hausverfahren beschreibt den Schwingfestigkeitsversuch unter Salzsprühnebelbedingungen. Ergänzend stehen Korrosionsaufsatzmesszellen für die kombinierte mechanisch-mediale Prüfung zur Verfügung, mit denen die Probe in der Prüfmaschine mit einem Elektrolyten beaufschlagt wird.
1 Lastspielzahlen
bis Anriss oder Bruch je Lasthorizont; Wöhlerlinie; Zeit- und Dauerfestigkeit.
2 Einfluss des Mediums
Gegenüberstellung der Ergebnisse an Luft und unter Kondenswasser- bzw. Salzsprühnebelbedingungen zur Quantifizierung der Korrosionsermüdung.
3 Bruch- und Schliffuntersuchung
Ausgangspunkt des Anrisses und Korrosionsangriff, aufgenommen mit Stereomikroskop, metallographischem Querschliff und REM/EDX.
4 Prüfbericht
nach DIN 50100, ASTM E466 oder IKS-Hausverfahren, mit Prüfbedingungen, Einzelwerten und Wöhlerdiagramm.
Anwendung: Werkstoff- und Bauteilqualifizierung, Fügeverbindungen, Bewertung des Werkstoffverhaltens unter gleichzeitiger mechanischer und korrosiver Belastung, Schadensfallanalyse.
Nennen Sie Werkstoff, Probengeometrie oder Bauteil, gewünschte Lasthorizonte oder Beanspruchungsart (Zug-Druck, Zug-Schwell), Grenzlastspielzahl und das Prüfklima (Luft, Kondenswasser, Salzsprühnebel). Wir stimmen Probenform, Einspannung und Versuchsplan mit Ihnen ab.
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