Springe zum Seiteninhalt

ASTM E399: kritischer Spannungsintensit├Ątsfaktor K1C (K-Konzept)

Bereich III der Risswachstumskurve

Der kritische  Spannungsintensit├Ątsfaktor K1C beschreibt den Widerstand eines Werkstoffs gegen Risswachstum. Der Spannungsintensit├Ątsfaktor wird auch Rissz├Ąhigkeit oder Bruchz├Ąhigkeit genannt. Die ASTM E399 beschreibt die Ermittlung des Werkstoffkennwerts der Bruchmechanik bei zyklischer Belastung mit konstanter Amplitude.

Risswachstumskurve

Das Risswachstum eines Materials wird in der Risswachstumskurve beschrieben. Diese Kurve wird in drei Bereiche unterteilt:

  • Bereich I: niedrige Risswachstumsgeschwindigkeit, Schwellwert dKth bei dem das Risswachstum gerade beginnt
  • Bereich II: konstante Risswachstumsgeschwindigkeit, wird mathematisch mit der Paris-Geraden beschrieben, Erm├╝dungsrisswachstum da/dN 
  • Bereich III: hohe Risswachstumsgeschwindigkeit, endet mit dem Gewaltbruch, kritischer Spannungsintensit├Ątsfaktor K1C

ASTM E399: Bereich III der Risswachstumskurve

Die ASTM E399 zur Ermittlung des kritischen Spannungsintensit├Ątsfaktors K1C befasst sich mit dem Bereich III der Risswachstumskurve.

Die K1C-Ermittlung wird in der Regel bei spr├Âden Werkstoffen durchgef├╝hrt. Als erstes wird durch Anschwingen gem├Ą├č ASTM E399 ein definierter Riss in der Probe erzeugt. 2,5% vor Erreichen der definierten Rissl├Ąnge wird die Spannungsintensit├Ąt verringert.
Im n├Ąchsten Schritt wird die Probe stetig bis zum Bruch und dem Erreichen des KQ-Wertes gezogen. Nach dem Versuch wird der ermittelte KQ-Wert ins Verh├Ąltnis zu Probenbreite, Rissl├Ąnge und der Dehngrenze des Materials gesetzt. Entspricht dieses Verh├Ąltnis dem in der Norm festgelegten Mindestg├╝ltikeitskriterium, wird KQ zu einem g├╝ltigen K1C Wert erkl├Ąrt. 

Das Risswachstum wird mit einem geeigneten Rissaufweitungsaufnehmer und mit der rechnerischen Compliance-Methode ermittelt.

Neben den sehr g├Ąngigen Kompaktproben (CT) k├Ânnen auch Biegeproben (SEB) verwendet werden um die kritische Spannungsintensit├Ąt K1C zu ermitteln. 
 

Passende Produkte f├╝r ASTM E399: Software

F├╝r testXpert Research existiert eine spezielle Pr├╝fvorschrift f├╝r die Ermittlung des kritischen Spannungsintensit├Ątsfaktor K1C im Bereich III nach ASTM E399.

Passende Produkte f├╝r ASTM E399: Pr├╝fmaschinen

Mit den servohydraulischen Pr├╝fmaschinen kann die Ermittlung des kritischen Spannungsintensit├Ątsfaktors K1C nach ASTM E399 vollst├Ąndig, d.h. ohne Umspannen der Probe, durchgef├╝hrt werden.

Weitere Informationen zur Bruchmechanik

Bruchmechanik: Risswachstum und Schwellwert ASTM E647

Bereich I und II der Risswachstumskurve
Das Ermüdungsrisswachstum da/dN und der Schwellwert ΔKth nach ASTM E647 sind Werkstoffkennwerte der Bruchmechanik und werden bei zyklischer Belastung mit konstanter Amplitude ermittelt.
zu Bruchmechanik: Risswachstum und Schwellwert ASTM E647

Bruchmechanik

Risswachstum, Rissausbreitung, Rissauffangf├Ąhigkeit
Die Bruchmechanik untersucht das Risswachstum, die Rissausbreitung und die Rissauffangf├Ąhigkeit im Bauteil oder Material unter Betriebsbedingungen.
zu Bruchmechanik
Top