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Erscheinungsformen von Rissen und Brüchen an metallischen Werkstoffen
Jürgen Flügge, Duisburg
Die Untersuchung von Rissen und Brüchen, über deren Ergebnisse auf Metallographie- Tagungen
häufig berichtet worden ist, hat zum Verständnis des Werkstoff- und Bauteilverhaltens unter ver-
schiedenartigen Belastungen und zur Klärung von zahlreichen Schadensfällen beigetragen. In den
folgenden Ausführungen werden die Erscheinungsformen von Rissen und Brüchen nach der Art der
Belastung gegliedert und anhand von Bildbeispielen die maßgeblichen Bruchmechanismen erläutert.
Außerdem wird auf einige besondere Erscheinungsformen von Rissen und Brüchen eingegangen, die
sich den beschriebenen Grundformen nur schwer zuordnen lassen.
Einteilung der Risse und Brüche
Nach der Art der Belastung wird unterschieden zwischen mechanisch, thermisch und korrosionsbe-
dingten Rissen und Brüchen, wobei die Belastungen auch in Kombination auftreten können (Bild 1).
Eine unter einsinniger mechanischer Belastung entstandene Trennung bezeichnet man als Gewalt-
bruch. Der Schwingbruch bildet sich unter nach Betrag und/oder Richtung wechselnder mechani-
scher Belastung.
Bei Rissen und Brüchen durch thermische Belastung unterscheidet man zwischen verarbeitungs- und
betriebsbedingten Trennungen. Zur ersten Gruppe gehören Heiß- und Schweißrisse. zur zweiten der
Kriechriß und -bruch sowie der Thermoschockriß
Korrosionsbedingte Risse und Brüche werden in solche durch elektrochemische Korrosionsreaktio-
nen ohne und mit mechanischer Belastung sowie in solche durch metallphysikalische Korrosionsre-
aktionen unterteilt. Die interkristalline Korrosion ist der Vertreter für eine elektrochemische Korro-
sionsreaktion ohne mechanische Belastung. Die Spannungsrißkorrosion, die wasserstoffinduzierte
Spannungsrißkorrosion, die Schwingungsrißkorrosion und die dehnungsinduzierte Rißkorrosion be-
dürfen zu ihrer Entstehung einer Kombination aus elektrochemischer Korrosionsreaktion an der Riß-
spitze und mechanischer Belastung. Der Lötbruch und der wasserstoffinduzierte Riß werden durch
metallphysikalische Korrosionsreaktionen hervorgerufen
Bruchmechanismen
Es gibt vier Arten von Trennungen:
M Gleitbruch
M Spaltbruch
ME Diffusionskontrollierter Bruch
WM Bruch durch rißerzeugende Korrosion
Beim Gleitbruch entsteht die Trennung durch Abgleiten entlang günstig orientierter Gitterebenen
unter Wirkung von Schubspannungen. Dem Gleitbruch geht stets eine plastische Verformung voraus,
die im allgemeinen den gesamten Querschnitt erfaßt, so daß der Bruch makroskopisch als Verfor-
