Werkstofftechnische Grundlagen des Biegerichtens

Abstract

KurzfassungIn der vorliegenden Arbeit werden wesentliche materialwissenschaftliche Aspekte des Biegerichtens angesprochen. Zunächst werden die Grundlagen des Biegeversuchs und die auftretenden inhomogenen Verteilungen von Spannungen und Deformationen beschrieben. Dann wird am Beispiel des Stahls 42CrMoS4 in unterschiedlichen Wärmebehandlungszuständen auf die Eigenspannungsentstehung eingegangen, wobei sowohl die Wirkung unterschiedlicher Verformungsgrade als auch des Gefügezustands aufgezeigt wird. Durch Biegerichten werden in Stählen Makro- und Mikroeigenspannungen erzeugt. In Verbindung mit den eingebrachten bleibenden Deformationen führen sie bei einer weiteren Beanspruchung zu charakteristischen Änderungen des Verformungsverhaltens. Dabei ist wesentlich, ob die Beanspruchung der Verformung beim Richten gleich- oder entgegengerichtet ist. Im letzteren Fall tritt ein ausgeprägter Bauschingereffekt auf, der zu deutlich verminderten Festigkeiten führt. Es wird gezeigt, dass der Festigkeitsverlust sowohl vom Ausmaß der Vorverformung beim Richten als auch vom Gefügezustand abhängt und ausgeprägter ist als bei einachsig-homogener Zug-Druck-Beanspruchung. Bei restaustenithaltigen Zuständen können durch Biegerichten beanspruchungsinduzierte Phasenumwandlungen auftreten, die vom Vorzeichen der Beanspruchung abhängen. Abschließend werden noch einige besondere Aspekte angesprochen, die bei inhomogenen Gefügezuständen in einsatzgehärteten Komponenten vorliegen.