Dokument 1.pdf (35.736 KB) - RWTH Aachen University

6. Analyse des Bruchverhaltens in der Tieflage und im Übergangsbereich
126
K Jmat [MPa*m 0.5 ]
300
250
200
150
100
50
0
KJc
T0 (MML)
95% 50% 5%
T 0 = -93.9°C
-200 -150 -100 -50 0 50
Temperatur T [°C]
Bild 6.6: Mastercurve für EH36-20I, SE(B)18x36, HLSV, a/W=0.2
Basierend auf dem Vergleich der Mikrostruktur und der Härteprofile des SG zwischen EH36-15I und
EH36-20I (vgl. Kap. 4.1.3) wird aufgrund der vorliegenden weicheren Ferritphasen eine höhere
Zähigkeit beim SG des EH36-20I als beim EH36-15I erwartet. Dahingegen liefern sowohl
Kerbschlagbiege- (s. Kap. 4.1.9) als auch Bruchmechanikversuche bessere Zähigkeitseigenschaften für
das SG des EH36-15I. Im Vergleich zu dem SG des 15mm dicken Blechs wird für das SG der 20mm
dicken HLSV eine um ca. +20K höhere Übergangstemperatur T27J(TANHYP) mit dem Konzept nach
Wallin sowohl für den schmalen Spalt als auch für den Nullspalt bestimmt. Die aus den
Bruchmechanikversuchen resultierende Referenztemperatur T0 ist um 13.6K höher für das dickere
Blech, vgl. Bild 6.1 und Bild 6.5.
Als erstes stellt sich die Frage, ob dieser Zähigkeitsverlust mit der größeren Blechdicke auch bei dem
GW des EH36 festgestellt werden kann: Wie bereits in Kapitel 4.1.9 gezeigt wird, besitzt der GW der
20mm dicken HLSV um 5K niedrigere T27J(KON)L und somit sogar etwas bessere Zähigkeit als bei
15mm dicken HLSV. Eine weitere mögliche Erklärung wird im höheren Niveau der Eigenspannungen
gesucht. Die um 2.5s höhere t8/5 Zeit und homogeneres Gefüge über die Blechdicke für EH36-20I im
Vergleich zu EH36-15I tragen zu der Annahme bei, dass die Eigenspannungen bei der 20mm dicken
HLSV eher auf einem niedrigeren Niveau liegen. Ein weiteres Indiz für niedrigere Eigenspannungen
bei der 20mm dicken HLSV stellt der Probenverzugwinkel dar, der um maximal 0.87° kleiner als der
entsprechende Winkel bei 15mm dicker HLSV ist. Auf der anderen Seite kann diese Annahme nur
durch die experimentelle Messung oder numerische Bestimmung der Eigenspannungen bestätigt
werden, die im Rahmen dieser Arbeit nicht durchgeführt wird.
Nachdem das Gefüge und die Eigenspannungen als mögliche Ursache nicht eindeutig zu erkennen sind,
verbleibt der Größeneffekt als ein weiterer Grund für die Erklärung des Zähigkeitsunterschiedes. In
[SEE07] wird ein Größeneinfluss trotz angewandter Dickenkorrektur nach ASTM E 1921 beobachtet.