Prakt. Met. Sonderband 41 (2009) 231
Einsatz der quantitativen Bildanalyse der Graphitausscheidungen zur
Abschätzung der Schwingfestigkeit von Gusseisensorten
on von Silizium-
vachung durchge- .
hfolgende TEM- P. Beiss, C. Broeckmann, T. Rausch, S. Lindlohr
hleiBprodukte im Institut fiir Werkstoffanwendungen im Maschinenbau, RWTH Aachen
Phasen nur einen R. Weber
hlenstoffanreiche- Eisenwerk Brühl GmbH, Brühl
halb der Reibpaa-
1 Einführung
Die unterschiedliche Graphitausbildung in Gusseisen bestimmt sowohl die physikalischen als auch
die mechanischen Eigenschaften dieser Werkstofffamilie. Die Kerbwirkung aufgrund der Geomet-
rie der Graphitausscheidung ist qualitativ bekannt. Die Schwingfestigkeit spiegelt diesen Einfluss
ganz deutlich wider. Eine geeignete quantitative Bewertung der Graphitmorphologie sollte deshalb
htagung. Reibung, einen klaren Zusammenhang mit der Schwingfestigkeit erkennen lassen.
nd 1.. Gottingen, In der vorliegenden Arbeit wurde versucht, die Zug-Druck-Wechselfestigkeit ©, von Gusseisen-
sorten dem entsprechenden statistisch größten Fehler im hochbelasteten Werkstoffvolumen nach
7.299 — 310 Murakami mit Hilfe der Bildanalyse quantitativ zuzuordnen. Als Grundlage zur statistischen Aus-
wertung der durch Bildanalyse gewonnenen Daten diente die Hochstwertstatistik nach Gumbel.
, K.: Lesniak, C., Drei Sorten von Gusseisen wurden dafiir untersucht: EN-GJL-270, EN-GJV-450 und EN-GJS-700.
46.
ung des Gleitkon- 2 Experimentelles Vorgehen
[, 102S.:11l. Karls-
carbide tribo- 2.1 Ermittlung der Schwingfestigkeit
Wear, 2009. 266, Die Zug-Druck-Wechselfestigkeit o,,, ist ein wichtiger Parameter fiir die Bauteilauslegung und
dient deswegen in dieser Arbeit als Vergleichsparameter fiir die zyklische Belastbarkeit. Fiir die
Bestimmung dieser Eigenschaften wurden ungekerbte zylindrische Schwingproben aus Zylinder-
kurbelgehdusen aus den drei 0.g. Gusssorten hergestellt. Zu einer statistisch abgesicherten Ermitt-
lung dieser Werkstoffkennwerte wurden 25 Schwingproben pro Versuchsreihe eingesetzt. Die che-
mischen Zusammensetzungen aller untersuchten Gusssorten sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Tabelle 1. Chemische Zusammensetzungen. Co
C Si Mn P S Cu Sn Mg
EN-GJL-270 3,340 2,080 0,654 0,039 0,090 0,275 0,059 <0,001
EN-GJV-450 3,613 2,393 0,334 0,016 0,011 0,680 0,063 0,009
EN-GJS-700 3.740 1,850 0,521 0,037 0.006 0,579 0,007 0.014
Die Schwingversuche wurden mithilfe der Software SAFD statistisch ausgewertet [1], wobei eine
logarithmische Verteilung der Spannungshorizonten im Ubergangsgebiet zur sogenannten Dauer-
