Thermische Ermüdungsuntersuchungen im Zug-Schwellbereich an Dünnbandproben aus der Aluminiumlegierung AI 6061-T6 und dem metallischen Glas Ni$_{78}$Si$_{8}$B$_{14}$

Lohmann, W.

Book/Report

FZJ-2018-02535

Thermische Ermüdungsuntersuchungen im Zug-Schwellbereich an Dünnbandproben aus der Aluminiumlegierung AI 6061-T6 und dem metallischen Glas Ni$_{78}$Si$_{8}$B$_{14}$

Lohmann, W. (Corresponding author)FZJ*

1985
Kernforschungsanlage Jülich, Verlag Jülich

Jülich : Kernforschungsanlage Jülich, Verlag, Berichte der Kernforschungsanlage Jülich 1967, III, 120 p. (1985)

Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/18226

Report No.: Juel-1967

Abstract: Erstes Ziel dieser Arbeit war die Konzeption, der Aufbau und die Inbetriebnahme einer neuartigen Apparatur zur Untersuchung des thermischen Ermüdungsverhaltensvon Materialien, die für hochbelastete Komponenten des SNQ-Neutronenproduktionstargets vorgesehen sind. Deswegen wird zunächst auf die zu erwartenden Belastungsbedingungen eingegangen (Kap. 1). Im theoretischen Teil (Kap. 2) steht der SNQ-nahe Thermoschock-Fall im Vordergrund, und es werden die von der experimentellen Versuchsführung her geeigneten Auswerteverfahren eingeführt und diskutiert. Daran schließt sich (Kap. 3) eine ausführliche Beschreibung zum SNQ-orientierten, apparativen Konzept, zum Aufbau der Apparatur und zu deren Inbetriebnahme mit Proben aus Edelstahl (Typ 316 SS) an; besonders dabei wird der schrittweise Ausbau des Prüfstands zur besseren Messung von mechanischer Spannung und Temperatur erläutert. Nach Fertigstellung der Apparatur bestand das zweite Ziel in der Messung des thermischen Ermüdungsverhaltens der Aluminiumlegierung Al 6061-T6 (Kandidat für die Targetelement-Hüllen und das rotierende Protonenstrahlfenster) und des metallischen Glases Ni$_{78}$Si$_{8}$B$_{14}$ (Grundlagenaspekte der thermischen Ermüdung solcher Werkstoffe, im Rahmen dieser Arbeit erstmals untersucht). Die Probenherstellung, deren Charakterisierung, die Wahl von Setz- und Meßgrößen sowie die Versuchsergebnisse sind in Kap. 4dargestellt. Die Versuchsauswertung (Kap. 5) zielt primär auf die Gewinnung von phänomenologischen, ingenieurmäßig verwertbaren Aussagen ab. Ihre wichtigsten Ergebnisse sind: 1. Eine Wöhler-Darstellung ist für beide Materialien möglich und zeigt keine Ermüdungsgrenze für Al 6061-T6, wohl aber für Ni$_{78}$Si$_{8}$B$_{14}$. 2. Der Zusammenhang zwischen Spannungsamplitude $\sigma_{a}$ und Temperaturhub $\Delta$T ist stets nichtlinear und deutet auf die Mitwirkung von Kriech- (Al 6061-T6) bzw. viskosen Fließvorgängen (Ni$_{78}$Si$_{8}$B$_{14}$) hin. 3. Das S/N-Diagramm nach Morrow liefert für Al 6061-T6 Ermüdungskennwerte, die stets im Bereich der mit mechanischen Versuchen an anderen Materialien ermittelten Daten liegen. Bei Ni$_{78}$Si$_{8}$B$_{14}$ ist dies im Vergleich mit anderen Metallgläsern nur teilweise der Fall. [...]

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