Experimentelle Ermittlung von Werkstoffkenngrößen für innovative Leichtbauprodukte – Bauschinger‐Kenngrößen für 54SiCr6 auf Basis von Zug‐/Druckversuchen

Abstract

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,

Erprobungsmethodik für zyklisch überelastisch beanspruchte Bauteile unter Torsion – Bauschinger‐Kenngrößen für 54SiCr6

“…Die Entlastungskurve nimmt im Idealfall den Verlauf einer Geraden mit der Steigung entsprechend dem Schubmodul an, Bild (gestrichelte Linie). Dieses Verhalten ist identisch mit dem Verhalten von normalspannungsbelasteten Bauteilen . Einige Materialien weichen von diesem Verhalten ab und zeigen ein betragsmäßig größeres Rückverformen bei Entlastung.…”

“…Um diese Datenmenge zu reduzieren und gleichzeitig die Genauigkeit nicht zu verlieren wird eine Mittelwertglättung über n‐5 bis n+5 vorgenommen. Anschließend wird eine Datenreduktion durchgeführt .…”

“…Aufbauend auf den Erkenntnissen aus zeigen die Versuche, dass der Bauschingereffekt nicht nur bei Normalspannungsbelastung sondern auch bei Torsionsbelastung beim Werkstoff 54SiCr6 (1.7102) auftritt. Den Versuchen ist zu entnehmen, dass die Elastizitätsgrenze bei einer Torsionsbelastung mit vorangegangener plastischer Torsion in die entgegengesetzte Richtung herabgesetzt ist.…”

“…Diese Erkenntnisse bestätigen das bereits bei Normalspannungsbeanspruchung untersuchte Verhalten des Werkstoffs 54SiCr6 .…”

“…Fischer beispielsweise zeigt den Einfluss der Anlasstemperatur auf den Bauschingereffekt bei ölschlussvergüteten Federstählen . Thomisch und Kley zeigen den Bauschingereffekt an sich und dessen Quantifizierung anhand von Zug‐/Druck Hystereseversuchen auf . Eine allgemeine Betrachtung für plastische Torsionsbelastung liegt bisher nicht vor.…”