1/2 - Verein österreichischer Gießereifachleute

GIESSEREI-RUNDSCHAU 58 (2011) HEFT 1/2ZugprüfungFür die Zugprüfung wurden aus jeder Stufe dereingegossenen Variante und zentral aus der umgossenenVariante Zugproben nach DIN 50125 –B8x40 bzw. B4x20 (für die Stufe mit 5 mmWanddicke) ausgearbeitet und im anschließendenZugversuch nach EN 10002-1 auf einer Universalprüfmaschinedie 0,2%-Dehngrenze R p0,2% ,die Zugfestigkeit R m und die Bruchdehnung Aermittelt.Die Ergebnisse für die Zugfestigkeit, die Dehngrenzeund die Bruchdehnung liegen für alle Probenüber den in der Norm EN 1706:1998 festgelegtenMindestwerten für aus dem Gussstück entnommeneProbestäbe.Vergleicht man die Ergebnisse als Mittel überalle Stufen, so ergibt sich im Fall der eingegossenenKerne eine geringfügig höhere Zugfestigkeitund eine deutlich höhere Dehnung, bei annäherndgleicher Dehngrenze für die Abgüsse mitden INOTEC-Kernen (Bild 11).Die Ergebnisse für die umgossenen Kerne haben dieselbe Tendenz,also höhere Bruchdehnung und Zugfestigkeit beim INO-TEC-Kern (Bild 12). Bei den Proben, die aus dem dickwandigenBereich entnommen wurden, sind die Werte insgesamt etwasniedriger als bei den umgossenen Kernen. Der Einfluss der Porositätauf die mechanischen Eigenschaften zeigt sich deutlichim Bild 13, die Zugproben wurden aus dem gleichen Abguss, jeeine aus dem INOTEC-Teil und eine aus dem Coldbox-Teil, entnommen.Im linearelastischen Bereich sind die Spannungsdehnungskurvenident.Auch im plastischenBereich verlaufen dieKurven deckungsgleichbis zum Bruch der Probeaus dem Abguss miteingelegtem INOTEC-Kern. Aufgrund derniedrigeren Porosität erreichtdie INOTEC-Probejedoch eine signifikanthöhere Bruchdehnungund damit einhergehendmit deransteigenden Kaltverfestigungauch eine höhereZugfestigkeit.Bild 11: Ergebnisse der Zugprüfung für eingegossene KerneBild 12: Ergebnisse der Zugprüfung für umgosseneKerneDynamischeWerkstoffprüfungAus den Abgüssen derDoppelstufenplattenkokillewurden aus denINOTEC- und den Coldbox-Abgüssenje 20UBW-Proben ausgearbeitet.Im anschließendenDauerschwingversuchnach DIN 50113bei RT wurde bei einerFrequenz von 200 Hzund einem SpannungsverhältnisR= –1 dieWöhlerkurve für eineGrenzlastspielzahl vom5*10 7 Lastwechsel ermittelt.26Bild 13: Vergleich der Spannungs-Dehnungskurven zwischen Abgüssen mit eingelegtemInotec- bzw. Coldbox-KernÜber eine log-Normalverteilung wurden Versagenswahrscheinlichkeitenfür 10, 50 und 90 % berechnet. Aus dem Verhältnisder Werte für 90%ige und 10%ige Versagenswahrscheinlichkeitergibt sich die Streuung T.Die Auswertung (Bild 14) zeigt für die 50 % Versagenswahrscheinlichkeiteine um 3 MPa höhere Schwingfestigkeit für dieProben aus den Abgüssen mit den INOTEC-Kernen. Eklatant istder Unterschied in der Streuung. Als Folge der sehr gleichmäßigenGussqualität ist die Streuung bei den INOTEC-Proben