Es kann gezeigt werden, dass zum einen der Bauschingereffekt beim Werkstoff 54SiCr6 an sich nachgewiesen werden kann und zum anderen die für numerische Simulationen notwendigen Bauschinger-Parameter mit der dargestellten Versuchsmethodik ermittelt werden können. Mit den gewonnenen Werten ist es nun möglich, Werkstoffmodelle für Finite-Element Simulationen entsprechend anzupassen.Aus den Messungen lassen sich sowohl der Tangentenmodul als auch die plastische Rückverformung jeweils in Abhängigkeit von der plastischen Dehnung ableiten. Der Tangentenmodul sinkt mit zunehmender plastischer Verformung -die plastische Rückverformung nimmt mit steigender plastischer Dehnung zu. Der Tangentenmodul hat ab einer gewissen plastischen Dehnung und darüber hinaus ein konstantes Niveau.Schlüsselwörter: Bauschinger Effekt / Tangentenmodul / plastische Rückverformung / Federstahl / Hystereseversuche Simulation of multiple plastic bending deformations processes with loadings vice versa needs suitable parameters. For high-strength spring steel there are not enough investigations available. Investigation and comparison of appropriate parameters for 54SiCr6 will be shown.On the one hand the results of tensile/pressure trials at 54SiCr6 shows that Bauschinger-Effect is existing. Dependence of tangent modulus and plastic reverse deformation to degree of plastic deformation are obvious. Tangent modulus is decreasing according to increasing plastic deformation -plastic reverse deformation increases according to increasing plastic deformation.Investigated parameters probably depend to degree of plastic deformation and do presumable not accord to deformation history.Korrespondenzautor: M. Thomisch,

Es kann gezeigt werden, dass für den Werkstoff 54SiCr6 unter Torsionsbelastung zum einen der Bauschingereffekt nachgewiesen werden kann und zum anderen die notwendigen Bauschinger-Parameter mit der dargestellten Versuchsmethodik ermittelt werden können. Durch die gewonnen Daten ist eine Berechnung des Spannungs-und Verformungszustands, sei es analytisch oder numerisch, nach zyklischer plastischer Torsionsbelastung möglich.Aus den Messungen lassen sich sowohl der Anstieg der Schubtangente als auch die plastische Rückschiebung jeweils in Abhängigkeit von der plastischen Schiebung ableiten. Generell kann festgestellt werden: -Der Anstieg der Schubtangente sinkt mit zunehmender plastischer Schiebung.-Der Anstieg der Schubtangente hat ab einer gewissen plastischen Schiebung und darüber hinaus einen bleibenden Wert. -Die plastische Rückschiebung nimmt mit steigender plastischer Dehnung zu.Schlüsselwörter: Bauschingereffekt / Schubtangente / plastische Rückschiebung / Federstahl / Hystereseversuch / plastische Torsion Power transmission contains several torsion-stressed parts. Especially shafts and springs are numerous considered. Helical springs as a special type of springs are mainly stressed by torsion load. During operation the spring's load is basically elastic. In some cases, like overload or machine disaster, the load exceeds the spring's yield stress. For a single event the deformations can be calculated easily by using flow charts. However in other cases the spring will be stressed several times with alternating plastic load. Therefore the calculation will not be as easy as in the single load case. Especially the hardening and softening mechanisms have major influence on material behavior. For high strength steel this material behavior is not fully investigated right now. Present article shows a way how to investigate several important Bauschinger parameters based on plastic torsion load for the high strength steel 54SiCr6.Finally it can be shown that 54SiCr6 is influenced by the Bauschinger effect. On the other hand the needed material characteristic can be investigated by the shown methodology. Based on the identified data, analytical and numerical calculation of alternating plastic torsion load can be done.Keywords: Bauschinger effect / tangent modulus / plastic reverse deformation / high strength steel / hysteretic trials / plastic torsion 1 Einleitung

Ein häufiger Vertreter für ölschlussvergütete Federstähle ist der Werkstoff 54SiCr6 (1.7102). Um eine möglichst große Anlagefläche der daraus gefertigten Federn an die angrenzende Auflagefläche zu erreichen, werden die Federenden mechanisch plan geschliffen. Durch alle Bearbeitungsprozesse (Winden, Schleifen und Kugel‐ strahlen) werden die teileweise bereits vorhandenen Eigenspannungen durch zusätzlich eingebrachte Zug‐ oder Druckeigenspannungen beeinflusst und in Betrag und ggf. ihrer Richtung verändert. Die Kenntnis dieser resultierenden Eigenspannung ist bereits in der Entwurfsphase der Feder von Bedeutung, da diese mit den auftretenden Betriebsbelastungen überlagert werden müssen. Das Schleifen an sich hat einen deutlichen Einfluss auf die Höhe der Eigenspannungen im Bauteil. Bezüglich der Gestaltung des Schleifprozesses sind die Höhe und die Richtung der Eigenspannungen stark von der Wahl der Schleifparameter abhängig. So lässt sich bestätigen, dass Schleifvorgänge mit dominierendem thermischem Einfluss tendenziell zu Zugspannungen führen; dominierende mechanische Einflüsse spiegeln sich in Druckspannungen wieder. Die Untersuchung zeigt, dass die Eigenspannungen sowohl von der Zustellung je Hub, der wahlweisen Zustellung im Gleich‐ oder Gegenlauf und dem optionalen Einsatz von Kühlschmierstoff, abhängen. Aussagen zur Überlagerung der Eigenspannungen durch Schleifen mit den Eigenspannungen durch Umformen und Kugelstrahlen sind pauschal nicht möglich.

Für Biegeprozesse mit wechselnder Beanspruchung werden Materialgrößen benötigt, welche die Ver-bzw. Entfestigung durch den Bauschinger-Effekt berücksichtigen. Hierzu werden Biegewechselversuche an Drahtproben durchgeführt. Durch Ermittlung der "bezogenen Maximalkraftdifferenz" wird die Ver-bzw. Entfestigung quantitativ angegeben. Für eine Auswahl an Eisenwerkstoffen und Nichteisenmetallen werden entsprechende bezogene Maximalkraftdifferenzen bereitgestellt und miteinander verglichen. Aufgezeigt wird, welche Werkstoffe tendenziell verfestigen und welche eher eine Entfestigung erfahren. Auch der Einfluss des Verformungsgrades wird erläutert. Schlüsselwörter: Zyklische plastische Verformung / Verfestigung / Entfestigung / Bauschinger Effekt / Biegewechselversuch / HystereseversuchBending processes with alternating load need material characteristics, which take account of the hardening respectively the softening by the Bauschinger effect. Bending cycle tests are carried out on wire samples. Determining the "relating maximum force difference" indicates the quantitatively hardening and softening. For a variety of ferrous materials and non-ferrous metals maximum force differences are provided and compared. It will be shown which materials tend to hardening and which likely undergo a softening. The influence of the rate of deformation will be explained.