Hallo,
zur Zeit führe ich Dauerfestigkeitsversuche von Titan-Implantaten durch. Dazu habe ich hier zwei Fragen:
1. Ich habe festgestellt, dass ich zuerst eine Festigkeitssteigerung (Steifigkeit erhöht sich um ca. 10 %) habe, bevor es dann zum Schwingungsanriss mit anschlissendem Restgewaltbruch kommt. Ist diese Steifigkeitserhöhung vom Titan in Zyklischen Versuchen normal? Liegt es an der Kristallstruktur? Soweit ich weiss, besitzt Titan ein Hexagonales Raumgitter.
Oder hat die Verfestigung eine andere Ursache?
2. Meine Proben haben laut Zertifikat eine Festigkeit von 461 N/mm^2. Sie versagen aber bei einer Biegeschwingbelastung erst bei einer Mittelspannung von 320 +- einer Amplitude von 300. d.h. die maximale Spannung ist hier bei 620 N/mm^2 und somit deutlich höher als die axiale Zugfestigkeit von 461 N/mm^2. Was kann hier die Ursache sein? Bei den Biegeproben treten diese hohe Spannungen zwar nur im Randbereich auf, aber es muss sich hier doch ein Riss bilden, aufgrund der hohen lokalen Spannungen. Meine Proben ertragen aber bei diesen Spannungen noch ca. 500.000 Zyklen. Wie kann das sein?
Diese Proben wurden auch sandgestrahlt, was evtl. zu einer Festigkeitssteigerung am Rand führen könnte, oder? Jedoch ist die Oberfläche dadurch auch rauher und somit würde sich doch der Effekt doch ausgleichen (Kerbspannungen)?
Könnte ich diesen Effekt der Festigkeitssteigerung durch sandstrahlen auch im uniaxialen Zugversuch erreichen, oder geht das nur, weil ich bei Biegung einen Spannungsgradient im Querschnitt habe?
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KJ
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