IGF-Nr.: 20.350N / Konzept zur Vermeidung von Sprödbruch hoch- und ultrahochfester Stähle

Product information

Um die Nutzung ultrahochfester Stähle in bestehenden Anwendungen zu vereinfachen und die damit verbundenen wirtschaftlichen Vorteile für andere Anwendungsgebiete zu erschließen, soll die Zähigkeit und somit der Widerstand gegen ein Sprödbruchversagen geschweißter und nicht geschweißter Stähle untersucht werden.
Vorteile der angestrebten Ergebnisse liegen für KMUs in der Möglichkeit, eine teure, von KMUs selten leistbare Einzelfallauslegung zu umgehen. Überdies wird das Leichtbaupotential ultrahochfester Stähle erschlossen, womit neben ökonomischen Vorteilen auch eine ressourcenschonende Vorgehensweise verbunden ist. Bestehende Normen bieten lediglich Empfehlungen für Stähle mit Streckgrenzen (ReH) bis zu 690 MPa, Stähle mit ReH bis 1100 MPa sind jedoch bereits im Einsatz, der Einsatz von Stählen mit ReH bis 1300 MPa ist in Planung.
Vorangegangene Untersuchungen an strahlgeschweißten Nähten zeigten, dass bei der Verwendung eines hochfesten S960QL, der eine Streckgrenzenauslastung von 75 % bei einer Einsatztemperatur von -30 °C erfährt, Blechdicken von mehr als 15 mm zu einer Sprödbruchgefährdung führen können, sodass evident ist, dass die Zähigkeit ultrahochfester Stähle ein auslegungsrelevantes Kriterium darstellt. Die Vorgehensweise im Projekt beinhaltet Bruchmechanikversuche an Grundwerkstoffen und verschiedenen Bereichen der geschweißten
Verbindungen von Feinkornbaustählen mit Streckgrenzen von 890 MPa bis 1300 MPa. Es soll eine Korrelation der Ergebnisse aus den Bruchmechanikversuchen mit Ergebnissen aus dem Kerbschlagbiegeversuche erfolgen, um die finalen Empfehlungen an ein einfaches Kriterium aus den technischen Lieferbedingungen der Werkstoffe zu koppeln. Mit analytischen und unterstützenden numerischen Berechnungen sollen Mindestzähigkeiten für Kerbdetails ermittelt werden, die mit den vorliegenden Bauteilzähigkeiten verglichen werden können. Eine
Validierung der Untersuchungen ist am Projektende mit Hilfe bauteilähnlicher Großzugversuche vorgesehen.
Das beschriebene Thema ist von großem Interesse und betrifft einen weiten Bereich von Anwendungen, bei denen hoch- und höchstfeste Stähle eingesetzt werden bzw. in Zukunft eingesetzt werden sollen. Insbesondere im Rahmen der gerade anstehenden Überarbeitungen der Eurocodes wird dieses Thema durchaus kontrovers diskutiert und eine Klärung erscheint wünschenswert. Davon würden auch KMU profitieren, die als Dienstleister für größere Hersteller tätig sind.

ISBN

978-3-96870-527-9

Reihe

DVS Forschungsvereinigung,

Band

Band: 527

Erscheinungsdatum

December 2021

Bindung

E-Book im PDF Format

Seiten

82

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