Anwendung des instrumentierten Kerbschlagbiegeversuchs zur Abschätzung der Rissauffangzähigkeit

Die moderne Bauteilsicherheitsbewertung basiert auf Methoden der Bruchmechanik unter Anwendung von bruchmechanischen Kennwerten, die den Werkstoffwiderstand gegen Rissinitiierung und Rissfortschritt sowie das Rissauffangverhalten charakterisieren. Die experimentelle Ermittlung der Rissarrestzähigkeit ist im Allgemeinen jedoch schwierig und aufwendig. In diesem Beitrag werden Korrelationen für die Abschätzung der Sprödbruch-Übergangstemperatur (T<INF>NDT</INF>) und der Rissarrestzähigkeit (K<INF>Ia</INF>) mit Hilfe einer Übergangstemperatur, die der Rissauffangkraft im instrumentierten Kerbschlagbiegeversuch entspricht, vorgestellt. Als Kriterien für den Zähigkeitsübergang gelten die an Charpy-V-Proben gemessene Rissauffangkraft 4 kN und die nach Master-Curve-Ansatz berechnete mittlere Rissarrestzähigkeit 100 MPa√m. Die für verschiedene Baustähle vorgeschlagenen Korrelationen zwischen den Übergangstemperaturen T(F<INF>a</INF> = 4 kN), T(K<INF>Ia</INF>) und T<INF>NDT</INF> werden am Beispiel des Stahles 18Ch2MFA bestätigt.