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Autor Thema:   Eisenguss GJS duktil/spröd - Festigkeitshypothesen NH/SH/GEH (425 mal gelesen)
stobe-cad
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erstellt am: 21. Jul. 2017 09:12    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Guten Morgen allerseits,

da ich bislang nicht mit Eisenguss zu tun hatte, bin ich aktuell bei der Wahl der Hypothese für Sphäroguss GJS etwas unsicher.
Grauguss GJL ist bekanntlich als spröde einzustufen, d.h. die NH ist anzuwenden (Normalspannungshypothese).
Nicht ganz so eindeutig sieht es bei Sphäroguss GJS? Etwa GJS-400-18 würde ich mit einer Bruchdehnung von 18% als duktil ansehen, und daher die GEH (Mises) anwenden. Unwohler ist mir hingegen etwa bei GJS-500-7, wo die Bruchdehnung nur mehr bei 7% liegt - kann man hier noch von duktilem Werkstoffverhalten sprechen, sprich die GEH anwenden?

Freue mich über einen regen Austausch und jegliche Anregung,
Stefan

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Duke711
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erstellt am: 21. Jul. 2017 10:52    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für stobe-cad 10 Unities + Antwort hilfreich

Bei GJS-700-2 beträgt die Bruchdehnung nur 2% und auch diesen Werkstoff kann man als duktil ansehen. Alles über 1% ist als dultil zu wertenn

[Diese Nachricht wurde von Duke711 am 21. Jul. 2017 editiert.]

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stobe-cad
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erstellt am: 21. Jul. 2017 11:01    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Zitat:
Original erstellt von Duke711:
Bei GJS-700-2 beträgt die Bruchdehnung nur 2% und auch diesen Werkstoff kann man als duktil ansehen. Alles über 1% ist als dultil zu wertenn


Interessant, ich hätte ehrlich gesagt nicht schon ab 1% (!) an duktiles Verhalten gedacht.
Leider kann ich im Zuge meiner Recherche - sowohl Web als auch Literatur - keinerlei Aussagen und Angaben über eine "Grenze" zwischen duktilem und spröden Materialverhalten finden. Wie geht ihr hier in der Praxis vor?

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Duke711
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erstellt am: 21. Jul. 2017 11:40    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für stobe-cad 10 Unities + Antwort hilfreich

Doch es gibt eine fließende Grenze:

Duktil >> 1%
Spröde < 1%

GJS-500 ist eindeutig als duktil zu werten. Bei GJS-700 ist eine genaue Betrachtung notwendig. Sind die 2% die mind. Bruchdehnung, wenn ja = duktil. Nein, dann je nach Werkstoffgefüge nicht duktil.

Nachtrag.

In Praxis betrachtet man dann z.B. das Spannungs-Dehnungsdiagramm genauer. Bildet sich eine Lüderslinie aus, ein möglicher Indikator für einen duktilen Werkstoff. Die Beschaffenheit des Metallgefüges usw.

[Diese Nachricht wurde von Duke711 am 21. Jul. 2017 editiert.]

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stobe-cad
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erstellt am: 21. Jul. 2017 12:51    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Vielen Dank, Duke, für deinen Input!

Man kann also sagen, dass hier im Zweifelsfall die beiden Hypothesen GEH & NH unabhängig voneinander zu betrachten und gegenüberzustellen sind, insbesondere an kritischen Punkten mehrachsiger Bauteilbelastung. Dementsprechend ist abzuwägen welche Hypothese als zweckmäßig erscheint und endgültig herangezogen wird. Einsprüche erwünscht 

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stobe-cad
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erstellt am: 27. Jul. 2017 11:46    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Nachtrag:

Laut FKM gelten Eisengusswerkstoffe mit einer Bruchdehnung A5 >= 12,5% als duktil. Eisengusswerkstoff mit einer Bruchdehnung A5 < 12,5% ist folglich als nichtduktil einzustufen. Dementsprechend sind andere Sicherheitsfaktoren zu berücksichtigen.

Quelle:
FKM-Richtlinie „Rechnerischer Festigkeitsnachweis für Maschinenbauteile“
5. Auflage 2003, VDMA-Verlag

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Duke711
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erstellt am: 27. Jul. 2017 14:06    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für stobe-cad 10 Unities + Antwort hilfreich

Ich würde mich da lieber an einer Literaturreferenz bezüglich Gießen orientieren. Demnach wird Sphäroguss als duktil eingestuft.

Was mich aber an der Aussage o.g. Literatur deutlich zweifeln lässt:

Eisengusswerkstoffe mit einer Bruchdehnung A5 >= 12,5% duktil

Das würde bedeuten, dass Stahlguss (z.B. G26CrMo4) als spröde gelten würde. Laut der Erfahrung eines großen Gießherstellers inkl. meiner bereits berechneten Konstruktionen, ist Stahlguss definitiv durch das Sortiment als duktil zu werten. 

http://www.bdguss.de/fileadmin/content_bdguss/BDG-Service/Infothek/Broschueren/Gusseisen_mit_Kugelgraphit_klein.pdf

http://www.kug.bdguss.de/fileadmin/content/themen/Werkstoff-_und_fertigungstechnische_Grundlagen/G-7-13-S30-47-PDF.pdf

http://www.meuselwitz-guss.de/fileadmin/daten/Dateien/pdf/Fachbeitraege/Mischkristall.pdf

[Diese Nachricht wurde von Duke711 am 27. Jul. 2017 editiert.]

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Jens.Friedrich
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erstellt am: 10. Aug. 2017 11:07    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für stobe-cad 10 Unities + Antwort hilfreich

Hi stobe-cad,

für Festigkeitsbewertungen würde ich unbedingt die FKM als Grundlage nutzen. Was der Gießer davon hält sollte dir mMn egal sein.
Bei mehrachsigen Beanspruchungen ist das Verhalten eh als Spröde zu bewerten.

Gruß
Jens

------------------
Jens Friedrich

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Windkraft
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erstellt am: 11. Aug. 2017 17:49    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für stobe-cad 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo zusammen,

die Grenze zwischen einem spröden und duktilem Werkstoff ist meistens Ansichstsache. Hierfür muss man auch erst einmal verstehen was die Bruchdehnung eigentlich aussagt.

Die Bruchdehnung von 10% zum Beispiel sagt aus, dass meine Zugprobe mit einer Anfangslänge von 100mm nach dem Bruch eine Länge von 110mm besitzt.

Die 12,5% nach der FKM-Richtlinie ist schon ein veralteter Wert. Mittlerweile liegt die Grenze bei 6%. Die Grenze nach der GL/DNV-Richtlinie liegt wiederum bei einer Bruchdehnung von 12,5% oder einer Kerbschlagarbeit von 10J.

Du siehst also, dass es hier keine klare Grenze gibt. Wichtig ist in welcher Branche du arbeitest und nach welcher Richtlinie eure Produkte zertifiziert werden.

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stobe-cad
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erstellt am: 12. Aug. 2017 14:32    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

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Laut FKM gelten Eisengusswerkstoffe mit einer Bruchdehnung A5 >= 12,5% als duktil. Eisengusswerkstoff mit einer Bruchdehnung A5 < 12,5% ist folglich als nichtduktil einzustufen. Dementsprechend sind andere Sicherheitsfaktoren zu berücksichtigen.

Quelle:
FKM-Richtlinie „Rechnerischer Festigkeitsnachweis für Maschinenbauteile“
5. Auflage 2003, VDMA-Verlag



In der Tat ist mein oben genannter Auszug aus der FKM nicht mehr aktuell - Danke an dieser Stelle an User Windkraft!

Die Letztausgabe der FKM-Richtlinie (6. Auflage 2012, Seite 80) besagt, dass Werkstoffe mit Bruchdehnung A >= 6% als duktil anzusehen sind.

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