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Stufenstauchversuche.pdf

Hallo,

im Rahmen meiner Diplomarbeit habe ich Fließkurven aufgenommen.
Dazu verwendete ich den Zylinderstauchversuch, mit Probenformen nach Rastegajev.

Um einen hohen Umformgrad zu erreichen stauchte ich die Proben in 2 Stufen. Nach der ersten Stufe wurden die Proben abgedreht und die Rastegajev-Form wiederhergestellt.

Bei der Erstellung des Diagramms stellte ich einen sprunghaften Festigkeitsanstieg fest, zwischen den Stufen.

Die Grafik habe ich angehängt.

Kann mir jemand sagen, woher dieser Sprung kommt? Wieso verfestigt sich das Material nocheinmal so stark bevor es weiterfließt?
Das ich den Faserverlauf zerstört habe ist mit bewusst.

Für eine Erklärung wäre ich sehr dankbar. Evtl. kennt jemand Literatur in der eine solche Kurvenform beschrieben wird?

mfg

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Zitat:

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Original erstellt von Schimpfanse:

Wieso verfestigt sich das Material nocheinmal so stark bevor es weiterfließt?

mfg

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Hallo Schimpfanse,

dass das Material sich verfestigt, bevor es weiterfließt, erscheint mir ausgeschlossen. Die Verfestigung ist ja gerade eine Folge der Verformung, sie tritt also synchron mit der Verformung auf.

Probenform nach Rastegajev kenne ich nicht und kann daher nur vermuten: Könnte es sein, dass die Probe inhomogen verformt ist? Dass der äußere Teil, der dann abgedreht wird, einen geringeren lokalen Verformungsgrad aufweist und somit eine geringere lokale Verfestigung? Dummerweise misst man ja nicht die lokale Fließspannung, sondern die Umformkraft integral über das gesamte Probenvolumen.
Was Du siehst, ist der Durchschnittswert über mehr oder weniger unterschiedlich stark verfestigte Zonen. Wenn beim Abdrehen überproportional viel von den geringer verfestigten Zonen weggeschnitten wird, ergibt sich zwangsläufig nach dem Abdrehen ein größerer Durchschnittswert.

Wie gesagt, nur eine Vermutung, sie steht und fällt mit der Frage, ob die Verformung inhomogen ist.

Ulrich

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Hi,

welches Material und welche Umformgeschwindigkeit
hast Du denn? Evtl. spielen ja doch Temperatur- und
Zeiteinflüsse eine Rolle.
Für den Stufenstauchversuch muss man glaube ich nach jeder
Stufe den ursprünglichen Schlankheitsgrad wiederherstellen.
Machst Du das (d.h. nicht einfach nur so abdrehen)?
Ansonsten hat sich Pöhlandt insb. mit dem Stauchversuch
vorverfestigter Proben beschäftigt.

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Viele Grüße
nschlange

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die Stauchproben bleiben nahezu zylindrisch beim Stauchen.

Die Idee mit der unterschiedlichen Härteverteilung werde ich überprüfen.

Den Schlankheitsgrad haben wir immer wieder hergestellt.

l/d0 = 1,5

Umformgeschwindigkeit spielt bei kalten Proben meiner Meinung nach keine große Rolle, sodass ich dies als Fehler ausschließe.
Auch blieb die Umformgeschwindigkeit bei beiden Stauchungen gleich.

Das untersuchte Material ist 42CrMo4

Ich werde auf alle Fälle berichten, wenn ich die Härteverteilung der Proben kenn.

mfg

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Zwei Dinge fallen mir noch ein:
1. Beim Abdrehen wird zwar der ursprüngliche Schlankheitsgrad wiederhergestellt, aber von Anfang bis Ende einer Stufe des Stufenstauchversuchs ändert sich ja der Schlankheitsgrad zwangsläufig.
Wird das denn bei der Umrehnung der Messdaten in eine Fließkurve berücksichtigt?
2. Habe mal ein bisschen gegooglet und demnach scheint die Probenform nach Rastegaev der Verbesserung der Schmierung an den Stirnseiten der Probe zu dienen? Wäre es denkbar, dass die Schmierung zu sehr verbessert wird, so dass gegen Ende einer Stufe günstigere Reibungsverhältnisse vorliegen als zu Beginn der nächsten?

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Hallo,

die Härteprüfung hat ergeben, dass kein signifikanter Unterschied über den Probenquerschnitt auftritt. Das bedeutet, dass das abgedrehte Material nicht die Ursache allein sein kann.

Viel mehr denke ich mitlerweile an die Wärme. Durch die bei der Umformung erzeugten Wärme kann es sein, dass die Fließspannung sinkt.

Bei der zweiten Stauchung beginne ich wieder bei 20°C, was einer höheren Fließspannung entspricht.
Diesen Punkt werde ich in meiner Diplomarbeit allerdings nicht mehr untersuchen können.

Falls dennoch irgendjemand eine Idee zur beschriebenen Problematik hat, so kann er sich gern äußern.

p.s. die Rastegajev Form wird verwendet um die Reibung auszuschließen. Der sich verändernde Schlankheitsgrad ist ja im Umformgrad enthalten.

mfg
Mathias

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Zugversuchskizze.JPG

Hallo,
was ich bei diesem Versuch nicht verstehe ist, wieso sollte die Veränderung des Spannungs-Dehnung-Diagramm nicht auch für Druck gelten. Ich hab irgendwann mal in Werkstoffkunde gehört, das zum Beispiel vorgestrecke Zugproben (über der Fließgrenze beanspruchte Zugproben) kein ausgeprägtes Fließen mehr aufweisen, da sie ja bereits diese Verformungsmöglichkeit ausgeschöpft haben. Wieso sollte das für Druckproben nicht gelten. In diesem Fall würde ja das Abdrehen nicht helfen, da sich ja die Metallurgie und die Korngrenzen des Materials verändert hat. Bin Dankbar wenn mich jemand über meinen Verständnisirrtum aufklären könnte.
MfG Matl

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Hallo matl.

ist schon richtig was du erzählst.
Ich versuche ja durch das 2 fache Stauchen das ganze Umformvermögen des Materials zu ermitteln und auszunutzen.
Bei einem einfachen Stauchversuch (umformgrad <1) ist das Material einfach nicht kaputt gegangen. D.h. es haben sich keine Risse gebildet.

Das ist der Grund eine vorverfestigte Probe zu stauchen.

mfg

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