G. Habedank, J. Woitschig, T. Seefeld, W. Jüptner, F. Vollertsen, R. Baierl, H. Bomas, P. Mayr, J. Mego, R. Schröder, F. Jablonski, R. Kienzler
May 11, 2013
Abstract
Kurzfassung Das Laserstrahlhärten von Stahl ist eine lokale Wärmebehandlung, bei der eine örtliche Austenitisierung mit nachfolgender Härtung stattfindet. Eine Steigerung der Dauerfestigkeit von Proben oder Bauteilen durch das Laserstrahlhärten ist möglich, wenn die Härtezone so gelegt wird, dass die hoch beanspruchten Bereiche eine Härtesteigerung erfahren, während die Anlasszone, welche die Härtezone umgibt, in wenig beanspruchten Bereichen liegt. Dieses ist bei gekerbten oder abgesetzten Proben und Bauteilen möglich, welche in der vorliegenden Arbeit untersucht wurden. Im Teil 1 der Veröffentlichung wurde das experimentelle Versuchsprogramm sowie die Simulation der Eigenspannungen beschrieben [1]. Der Einfluss des partiellen gepulsten Laserstrahlhärtens von konstruktionsbedingten Kerben in Form von Bohrungen und Kehlen auf die Dauerfestigkeit ist der Schwerpunkt des vorliegenden zweiten Teils. Die Dauerfestigkeiten wurden sowohl experimentell als auch rechnerisch bestimmt. Die Basis hierfür ist das erweiterte Fehlstellenmodell, mit dem neben der Dauerfestigkeit auch Rissbildungswahrscheinlichkeiten an der Oberfläche und im Volumen von Proben und Bauteilen berechnet werden können. Da die Rissbildung fast ausschließlich an der Oberfläche beobachtet wurde, konnte die Anwendung des erweiterten Fehlstellenmodells auf die Oberfläche beschränkt werden, wobei für die Rissbildung die Schwingfestigkeitshypothese von Dang Van angewandt wurde.