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

6. Analyse des Bruchverhaltens in der Tieflage und im Übergangsbereich
130
K Jmat [MPa*m 0.5 ]
300
250
200
150
100
50
0
KJc
T0 (MML)
95% 50% 5%
T 0 = -80.2°C
-200 -150 -100 -50 0 50
Temperatur T [°C]
Bild 6.12: Mastercurve für RQT701-15I, SE(B)13x13, HLSV, a/W=0.2
Um die Aussage über die Auswirkung des Constraints auf den Spannungszustand und auf die
Bruchzähigkeit ableiten zu können, ist es notwendig, die Abhängigkeit des Constraints von der
Rissspitzenbelastung zu kennen. In [HEY04] werden für den Stahl RQT701, der sich von dem RQT701
in dieser Arbeit unterscheidet, die Constraintunterschiede zwischen bauteilähnlichen und
Bruchmechanikproben mit Laserstrahlschweißverbindungen (LSV) den Unterschieden zwischen den
gleichen Proben aus homogenem GW und SG gegenübergestellt. Als Constraintparameter wird die
normierte Rissöffnungsspannung σθθ/σ0 verwendet. Die Ergebnisse zeigen, dass unter Small Scale
Yielding (SSY) der Constraintabfall bei homogenem GW größer ist als bei der LSV. Somit wäre eine
Constraintabschätzung bei SSY mit den Eigenschaften des homogenen GW nicht konservativ.
Basierend auf den Untersuchungen in [HEY04] zeigt Bild 6.13 die Verläufe der normierten
Rissöffnungsspannungen bei rσ0/J=2 und in SE(B)-Proben (Probenmitte, t/2) aus homogenem GW und
mit der HLSV für RQT701-15I bei -80°C und 120°C. Zusätzlich ist die Bruchzähigkeit JC,med bei 50%-
Versagenswahrscheinlichkeit eingetragen. Unabhängig von der Anfangsrisslänge herrscht ein höheres
Constraintniveau über den gesamten betrachteten Belastungsbereich in den SE(B) Proben mit der
HLSV als bei den Proben aus homogenem GW. Dies ist auf das unterschiedliche Fließ- und
Verfestigungsverhalten des SG im Vergleich zu GW zurückzuführen.
Bei den Proben mit a/W=0.5 fällt der Constraint bei beiden Werkstoffkonfigurationen mit der
Belastung nur geringfügig ab. Dahingegen zeigen die Spannungen in Kurzrissproben (a/W=0.2) eine
stärkere Abnahme, die im Bereich J