Lebensdauerprognose hochfester metallischer Werkstoffe im Bereich hoher Temperaturen
Robert Danzer
Die Vorhersage des Versagens eines Werkstoffes aufgrund der Kenntnis der ihm aufgezwungenen Beanspruchungen (Lebensdauerprognose) ist für die Zuverlässigkeit von Bauwerken, Werkzeugen und Maschinen und auch für die sparsame Nutzung der verwendeten Werkstoffe von ausschlaggebender Bedeutung. Für verschiedene wichtige Beanspruchungsfälle und für verschiedene Werkstoffkategorien wurden Konstruktionsmethoden entwickelt, mit deren Hilfe die Lebensdauer von Teilen vorherbestimmt werden kann. In diesem Buch werden vor allem jene Methoden besprochen, die bei der Ermüdungsbeanspruchung metallischer Werkstoffe Verwendung finden können. Nach einem kritischen Überblick über die bei niederen Temperaturen (kleiner als 1/3 der Schmelztemperatur) üblichen Methoden wird auf die für hohe Temperaturen entwickelten Methoden eingegangen. Einen Schwerpunkt des Buches bildet die Beschreibung der Kriech-Ermüdungs-Wechselwirkung, für diesen Beanspruchungsbereich wird auch eine neue Methode zur Prognose der Lebensdauer vorgeschlagen. Die in diesem Zusammenhang besprochenen Experimente werden an hochfesten metallischen Werkstoffen (Superlegierungen) durchgeführt. Ein ausführliches Kapitel behandelt die physikalischen Vorgänge bei der Werkstoffschädigung durch Kriechen und durch Ermüdung. Dies liefert die Basis für die kritische Betrachtung der dargestellten Prognosemethoden. Auch probabllistische Modelle der Lebensdauerprognose, wie sie z.B. bei keramischen Werkstoffen von Bedeutung sind, werden ausführlich dargestellt. Die im Buch behandelten Probleme sind im Überschneidungsbereich zwischen den Werkstoffwissenschaften, der Physik und dem Maschinenbau angesiedelt.
