Abstract
The rotation of principal stress/strain axes, which takes place under conditions of non-proportional fatigue loading, may significantly worsen the fatigue life. An explanation of this phenomenon can be found through microstructure examination. In this paper, we present the results of a microstructure examination of a X5CrNi18-10 steel subjected to fatigue loading, both, proportional and non-proportional. The variability of the positions of the principal stress axes was controlled by a fatigue loading program that consisted of alternatively realised blocks of torsion and tension-compression. The microscopic investigations were carried out by X-ray structural analysis and the micro-hardness of the material was examined. The results revealed that the application of cyclic loading caused a plasticity-induced martensitic transformation. Comparative analysis showed that the transformation depended on intensity and the kind of applied loading.
Kurzfassung
Einfluss der Ermüdungsbelastung auf das Gefüge eines hochlegierten austenitischen Stahles. Die Rotation der Spannungs-/Dehnungs-Hauptachsen, wie sie unter nicht-proportionaler Ermüdungsbeanspruchung stattfindet, kann die Lebensdauer signifikant verringern. Erklärungen für dieses Phänomen können mittels Gefügeuntersuchungen gefunden werden. Im vorliegenden Beitrag werden die Ergebnisse der Gefügeuntersuchungen an dem hochlegierten austenitischen Stahl X5CrNi18-10 vorgestellt, der sowohl nichtproportionaler als auch proportionaler Beanspruchung unterzogen wurde. Die Veränderlichkeit der Positionen der Hauptachsen wurde mittels eines Ermüdungsbeanspruchungsprogrammes kontrolliert, das aus alternative realisierten Blöcken von Torsions- und Zug- Druck-Beanspruchungen bestand. Die Gefügeuntersuchungen wurden mittels Röntgenstrukturuntersuchungen durchgeführt und es wurde die Mikrohärte des Werkstoffes bestimmt. Die Ergebnisse zeigen, dass die aufgebrachten zyklische Beanspruchungen eine verformungsinduzierte martensitische Umwandlung verursachen. Vergleichsanalysen zeigten, dass diese Transformation von der Intensität und der Art der aufgebrachten Beanspruchung abhängt.
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