Bestimmung von Eigenspannungen auf mikromechanischer Basis in metallischen Werkstoffen mit Hilfe elektromagnetischer Mikroskopie

摘要

Eigenspannungen in metallischen Werkstoffen werden konventionell rontgenografisch und im Fall von Makroeigenspannungen (Eigenspannungen I. Art) auch uber sog. Bohrlochverfahren ermittelt. Diese Verfahren sind in ihrer Durchfuhrung vielfach mit grossem Aufwand verbunden und zeigen auch oft nicht die geforderte Auflosung, die fur ein Verstandnis von Rissfortschrittsphanomenen erforderlich ist. In einem von der DFG geforderten Gemeinschaftsvorhaben zwischen den beiden o.g. Lehrstuhlen ist die Bestimmung der Eigenspannungen in zwei Stahlen an plastisch vorverformten, wie auch angerissenen ungekerbten Proben untersucht worden. Fur die Untersuchungen wurde ein Barkhausen Noise and Eddy Current Microscope (BEMI) eingesetzt, mit dem an einem hochfesten, feinkornigen Rohrleitungsstahl sowie an einem Fe-Si-Stahl die Beziehung zwischen aufgebrachter Spannung, plastischer Dehnung und resultierendem mikromechanisch gemessenem Barkhausenrauschen ermittelt wurde. Dabei hat der Werkstoff inert, d.h. herstellungsbedingt, Mikroeigenspannungen, die sich bei aufgebrachter Spannung, insbesondere auch im Bereich der makroskopisch plastischen Dehnungen, umlagern. Dieses Verhalten kann uber eine Beziehung zwischen Barkhausenrausch-Signal und der aufgebrachten mechanischen Spannung beschrieben und uber die entsprechenden Spannungs- bzw. Eigenspannungszustande ableitbar gemacht werden.