Prakt. Met. Sonderband 41 (2009) 177 
ss jedoch in Federnbrüche 
en. Dies stellt 
x dar und muss 
Norbert Lindner, Michael Pohl 
Ruhr-Universität Bochum, Werkstoffprüfung 
jel härtere Ke- 
ende metalli- 
ickelbasis- 
1 Kurzfassung 
ms aus . . . . . . . 
. Solche Pripa- Federn sind dynamisch belastete Bauteile, welche in sehr unterschiedlichen Systemen zum Einsatz 
icht führen. Zu kommen. Darüber hinaus werden Federn in vielen verschiedenen Werkstoffausführungen und Bau- 
haue quantitati- formen gefertigt. Neben mechanischen Belastungen wirken teilweise auch komplexe Betriebsbe- 
fer ob infolge dingungen auf den Federnwerkstoff ein. Je nach Anwendung werden deshalb an die Fertigungsqua- 
Bildhilfte in lität hohe Ansprüche gestellt. Dennoch sind fertigungs- und betriebsbedingte Schiden nicht voll- 
be standen und ständig zu vermeiden. Anhand ausgewählter Schadensbeispiele wird die Fraktographie von Federn- 
brüchen systematisch dargestellt. 
2 Einführung 
Federn werden in vielfältigen Konstruktionen eingesetzt, um Schwingungen und Stöße aufzuneh- 
men und z.B. auch um Kräfte aufzubringen. Die Belastung soll dabei möglichst nur im elastischen 
Bereich stattfinden, dies setzt Federnwerkstoffe mit einer hohen Festigkeit und insbesondere einer 
hohen Streckgrenze voraus. 
Federn kommen je nach Anwendung in verschiedenen Bauformen vor, als häufigste Ausführung 
findet man Schraubenfedern, welche in Druck- und in Zugvarianten eingesetzt werden. Der Draht 
der Schraubenfedern wird in seiner gesamten freien Länge auf Torsion beansprucht. 
Bei der sogenannten geraden Torsionsfeder (Torsionsstab) handelt es sich um einen Federstab (zu- 
meist in runder Ausführung), der zwischen zwei beweglichen Elementen eingespannt wird. 
Im Fahrzeugbau kommen z. B. auch häufig Blattfedern zum Einsatz. Dabei handelt es sich um 
Biegefedern mit zumeist rechteckigem Querschnitt, welche zumeist zu Paketen zusammen gefasst 
werden. 
Wenn bei kleiner Baugröße hohe Kräfte aufgenommen werden müssen, werden auch gern Tellerfe- 
dern verwendet. Dabei handelt es sich um eine kegelige Ringschale die in Achsenrichtung belastet 
wird. Durch die Kombination von Einzelfedern zu Federnsäulen mit verschiedenen Ausführungen 
ist das Federnpaket den Anforderungen individuell anpassbar. Tellerfedern werden im Wesentli- 
chen tangential in Umfangsrichtung beansprucht. 
Neben schwingender Beanspruchung wirkt auch zumeist eine statische Last ein, diese wird z. B. 
durch das Gewicht der federnden Komponenten oder durch eine Vorspannung aufgebracht. Zusätz- 
lich können auch äußere Einwirkungen z. B. durch korrosive Medien auftreten.