Koch, Ralf (2002)
Einfluss von Korrosion und Temperatur auf das Ermüdungsverhalten der Magnesium-Druckgusslegierung AZ91 hp.
Technische Universität Darmstadt
Dissertation, Erstveröffentlichung
Kurzbeschreibung (Abstract)
Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, qualitative und quantitative Informationen über die Umgebungseinflüsse auf die Ermüdungslebensdauer der Magnesiumdruckgusslegierung AZ91 hp, wie sie z.B. beim Einsatz im Automobil auftreten, bereitzustellen. Für direkt gegossenen Ermüdungsproben ergibt sich in der Umlaufbiegeprüfung eine Dauerfestigkeit bei einer maximalen Spannungsamplitude von 100 MPa. Für Belastungszustände im Zug-Schwellbereich wurde eine maximale Oberspannung von 100 MPa ermittelt. Eine spanabhebende Bearbeitung der Oberfläche führt zu einer Erhöhung der maximal ertragbaren Spannungsamplitude. Dies liegt zum einen in der Verringerung der Oberflächenrauigkeit, zum anderen im Einbringen von Druckeigenspannungen in die Oberfläche durch Verformung der oberflächennahen Bereiche. Bei einer Temperatur von 150°C wird die maximal ertragbare Oberspannung auf 75 MPa erniedrigt. Bei -40°C ist die Lebensdauer ebenfalls reduziert, die maximale Oberspannung beträgt 65 MPa. Eine Vorkorrosion im Salzsprühnebel führt zu einer Erniedrigung der maximal ertragbaren Spannungsamplitude auf 60 MPa. Wird die Oberfläche der Probe vor der Korrosion spanabhebend bearbeitet, fällt die maximal ertragbare Spannungsamplitude auf 55 MPa. Durch kürzere Vorkorrosionszeiten sinkt die Ermüdungslebensdauer weniger stark ab. Das Ruhepotential für direkt gegossene Proben mit Gusshaut beträgt -1350 mV, Proben ohne Gusshaut besitzen ein geringeres Ruhepotential. Durch eine zyklische mechanische Spannung verschiebt sich die Stromdichte-Potential-Kurve in kathodischer Richtung. Das freie Korrosionspotential oszilliert mit gleicher Frequenz wie die mechanische Spannung. Die Amplitude der Potentialschwankung ist von der Höhe der Oberspannung abhängig. Durch die Zugspannung bilden sich Risse in der schützenden Gusshaut, frische Metalloberfläche wird freigelegt und es bildet sich eine galvanische Zelle aus. Die Gusshaut stellt einen nicht vollständig geschlossenen Passivfilm dar. Eine Schutzfunktion besteht durch ein aluminiumreiches Oxid dennoch, sowohl bei reiner Korrosion als auch bei Schwingungsrisskorrosion.
| Typ des Eintrags: | Dissertation | ||||
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| Erschienen: | 2002 | ||||
| Autor(en): | Koch, Ralf | ||||
| Art des Eintrags: | Erstveröffentlichung | ||||
| Titel: | Einfluss von Korrosion und Temperatur auf das Ermüdungsverhalten der Magnesium-Druckgusslegierung AZ91 hp | ||||
| Sprache: | Deutsch | ||||
| Referenten: | Exner, Prof. Dr. Hans-Eckart ; Jaegermann, Prof. Dr. Wolfram | ||||
| Berater: | Exner, Prof. Dr. Hans-Eckart | ||||
| Publikationsjahr: | 10 Juli 2002 | ||||
| Ort: | Darmstadt | ||||
| Verlag: | Technische Universität | ||||
| Datum der mündlichen Prüfung: | 24 Mai 2002 | ||||
| URL / URN: | urn:nbn:de:tuda-tuprints-2270 | ||||
| Kurzbeschreibung (Abstract): | Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, qualitative und quantitative Informationen über die Umgebungseinflüsse auf die Ermüdungslebensdauer der Magnesiumdruckgusslegierung AZ91 hp, wie sie z.B. beim Einsatz im Automobil auftreten, bereitzustellen. Für direkt gegossenen Ermüdungsproben ergibt sich in der Umlaufbiegeprüfung eine Dauerfestigkeit bei einer maximalen Spannungsamplitude von 100 MPa. Für Belastungszustände im Zug-Schwellbereich wurde eine maximale Oberspannung von 100 MPa ermittelt. Eine spanabhebende Bearbeitung der Oberfläche führt zu einer Erhöhung der maximal ertragbaren Spannungsamplitude. Dies liegt zum einen in der Verringerung der Oberflächenrauigkeit, zum anderen im Einbringen von Druckeigenspannungen in die Oberfläche durch Verformung der oberflächennahen Bereiche. Bei einer Temperatur von 150°C wird die maximal ertragbare Oberspannung auf 75 MPa erniedrigt. Bei -40°C ist die Lebensdauer ebenfalls reduziert, die maximale Oberspannung beträgt 65 MPa. Eine Vorkorrosion im Salzsprühnebel führt zu einer Erniedrigung der maximal ertragbaren Spannungsamplitude auf 60 MPa. Wird die Oberfläche der Probe vor der Korrosion spanabhebend bearbeitet, fällt die maximal ertragbare Spannungsamplitude auf 55 MPa. Durch kürzere Vorkorrosionszeiten sinkt die Ermüdungslebensdauer weniger stark ab. Das Ruhepotential für direkt gegossene Proben mit Gusshaut beträgt -1350 mV, Proben ohne Gusshaut besitzen ein geringeres Ruhepotential. Durch eine zyklische mechanische Spannung verschiebt sich die Stromdichte-Potential-Kurve in kathodischer Richtung. Das freie Korrosionspotential oszilliert mit gleicher Frequenz wie die mechanische Spannung. Die Amplitude der Potentialschwankung ist von der Höhe der Oberspannung abhängig. Durch die Zugspannung bilden sich Risse in der schützenden Gusshaut, frische Metalloberfläche wird freigelegt und es bildet sich eine galvanische Zelle aus. Die Gusshaut stellt einen nicht vollständig geschlossenen Passivfilm dar. Eine Schutzfunktion besteht durch ein aluminiumreiches Oxid dennoch, sowohl bei reiner Korrosion als auch bei Schwingungsrisskorrosion. |
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| Alternatives oder übersetztes Abstract: |
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| Freie Schlagworte: | Fatigue, Magnesium-Alloy, Corrosion, AZ91, Corrosion-Fatigue, Stress-Corrosion, Creep | ||||
| Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau | ||||
| Fachbereich(e)/-gebiet(e): | 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Physikalische Metallkunde |
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| Hinterlegungsdatum: | 17 Okt 2008 09:21 | ||||
| Letzte Änderung: | 25 Jul 2018 06:09 | ||||
| PPN: | |||||
| Referenten: | Exner, Prof. Dr. Hans-Eckart ; Jaegermann, Prof. Dr. Wolfram | ||||
| Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: | 24 Mai 2002 | ||||
| Export: | |||||
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