Characterisation of the carrier of distortion potential 'residual stresses' in the collaborative research centre 'distortion engineering'

摘要

As residual stresses are already known as important distortion potentials, a comprehensive characterisation of residual stress distributions is required. In order to get this information, several techniques that are often complementary have to be used. Every method has its own advantages but also presents difficulties. In this paper, three methods (X-ray diffraction, neutron diffraction and micromagnetic methods) used for the characterisation of residual stress states of different components will be presented. Some basics about theory and application of the methods are given. Concrete examples and results are shown. In particular, residual stress characterisation of bearing rings made from the steel grade AISI52100 and carburized discs made from AISI5120 are presented. A comparison of the methods with their specific advantages and disadvantages is made.%Eigenspannungen wurden bereits als wichtige Verzugspotenzialträger identifiziert und es ist deswegen von hoher Wichtigkeit, die Verteilung dieser Eigenspannungen innerhalb eines Bauteils zu charakterisieren. Um an diese Informationen heranzukommen, stehen mehrere Möglichkeiten zur Verfügung, welche sich oft gut ergänzen. Jede Messmethode hat eigene Vorteile, bringt jedoch ebenfalls Schwierigkeiten mit sich.rnIn diesem Artikel werden drei Methoden zur Eigenspannungsbestimmung vorgestellt (Röntgen-beugung, Neutronenbeugung und ein mikromagnetisches Verfahren), welche für die Charakterisierung von unterschiedlichen Bauteilen angewendet wurden. Einige Crundinformationen über die jeweiligen Verfahren werden zunächst vorgestellt und im Anschluss konkrete Anwendungsbeispiele gezeigt. Insbesondere werden Messungen an Wälzlagerringen aus dem Stahl AISI52100 sowie an Scheiben als Modellbauteil für Zahnräder aus dem Einsatzstahl AISI5120 vorgestellt. Anschließend werden die Methoden verglichen und hinsichtlich ihrer Vor- und Nachteile bewertet.