Prakt. Met. Sonderband 50 (2016) 119
ann sich das Schadensanalyse an Kurbelwellen
martensitische
luminierung in
eht ein zusam- Norbert Lindner, Michael Pohl
. Erstreckt sich RPI
in diesem Be- Ruhr-Universität Bochum
geschwächten
ebene y,-Phase
ıanismus keine
1 Kurzfassung
ofindlichen ß“- Kurbelwellen in modernen Verbrennungsmotoren stellen hochbelastete Bauteile dar, auf denen eine
n Korngrenzen Vielzahl von Belastungskollektiven einwirkt. Trotz hohen Qualitätsstandards können Havarien
ist kein Korro- nicht vollständig ausgeschlossen werden. Die Ursachen können auf Werkstoff- oder Herstellungs-
Gussfeh fehlern beruhen, aber auch aufgrund von Betriebsbedingungen ausgelöst werden. Ungünstige Kon-
Ss -
es nach ner struktionen können zumindest schadensbegünstigend wirken. Um im Schadensfall die Ursache
ptimalen Gefü- aufzuklären und ggf. Abhilfemaßnahmen einzuleiten, ist eine systematische Schadensuntersuchung
notwendig.
lem Schweißen
weißarbeiten an iy
n
ig) durchzufiih- 2 . Einleitung | a SE
ligen Gleichge- Bei der Art der mechanischen Belastungen, welche auf Kurbelwellen einwirken, handelt es sich im
Wesentlichen um eine Kombination aus Torsion und Biegung. Da es sich um eine Wechsellast han-
delt, versagen Kurbelwellen normalerweise in Form von Schwingbrüchen. Die Oberflächen der
Lagerzapfen, welche einen Teil der Gleitlagerung darstellen, sind zusätzlich einer tribologischen
Beanspruchung ausgesetzt.
. Nachfolgend wird eine kleine Auswahl an Schäden aufgeführt. Dabei handelt es sich zumeist um
00 h und einer Herstellungsfehler, welche in den verschiedenen Produktionsstadien entstanden sind. Schäden
nierung im Be- durch Einflüsse im Betrieb konnten seltener nachgewiesen werden. Um die Anonymität der Kur-
. normalerweise belwellenhersteller zu gewährleisten, können nur wenige Daten und keine Übersichtsbilder veröf-
everänderungen fentlicht werden.
usszone (WEZ)
ng durchzufüh- 3. Schadensbeispiele
)a bei dem vor-
1aden eindeutig 3.1 Versagen durch nichtmetallischen Einschluss
Eine Kurbelwelle wies einen Bruch im Bereich des Ubergangsradius zwischen Lagerzapfen und
Kurbelwange auf. Makroskopisch zeigt der Bruch typische Schwingbruchmerkmale. Beide Bruch-
seiten weisen nachträgliche mechanische Beschädigungen auf, welche bei der Havarie entstanden
sind. Dennoch lässt sich der Startbereich auf der besser erhaltenen Bruchseite eingrenzen (Bild 1)
Mittels Stereomikroskopie konnte der Rissstartpunkt ca. 0.4 mm unterhalb der Oberfläche nachge-
Structure wiesen werden (Bild 2).
