Temperierte Stufenversuche an Gusseisenwerkstoffen

Zur Charakterisierung der spezifischen Eigenschaften von Grauguss (Gusseisen mit Lamellengraphit) führt das Österreichische Gießerei-Institut (ÖGI) Stufenversuche in Raum- und Hochtemperaturbereichen durch. Die Stufenzugversuche mit einer 100 kN Allround-Line Prüfmaschine von Zwick dienen der Ermittlung der Temperaturabhängigkeit des E-Moduls und des statischen E0-Moduls von Grauguss.

Zur Charakterisierung von unterschiedlichen Gusseisenwerkstoffen werden am Österreichischen Gießerei-Institut verschiedene Stufenversuche bei Raum- bis Hochtemperatur durchgeführt. Dabei liegt der Schwerpunkt nicht bei standardisierten Normprüfungen, sondern bei speziellen Prüfverfahren, die der Weiterentwicklung von Gusseisenwerkstoffen dienen. Hierzu gehören beispielsweise Stufenzug- und Stufendruckversuche zur Ermittlung der Belastungsabhängigkeit des E-Moduls von Grauguss, sowie Ermittlung des statischen E0-Moduls aus dem Stufenversuch.
Bei diesen Versuchen werden im Gegensatz zum rein zügigen Versuchsablauf die Prüfungen in mehreren frei konfigurierbaren Stufen aufgeteilt. Auf diese Weise kann die Belastungsabhängigkeit des E-Moduls und das statische E0-Modul von Grauguss (Gusseisen mit Lamellengraphit) ermittelt werden. Das E-Modul wird bei Raumtemperatur mit zwei Dehnmessstreifen (DMS), die auf beiden Seiten der Proben appliziert sind, ermittelt. Bei höheren Temperaturen werden geeignete Dehnungsmesssysteme – mechanisch applizierbar oder berührungslos arbeitend – angewendet. Die Notwendigkeit der E0-Modul-Bestimmung mittels aufwändiger Stufenversuche ergibt sich bei Grauguss durch die für diesen Werkstoff von Beginn an gekrümmte Spannungs-Dehnungs-Kurve, die keinen linear elastischen Bereich aufweist.
Die Versuche werden unter anderem an einer 100 kN Allround-Line Prüfmaschine von Zwick durchgeführt. Die Maschine ist mit dem makroXtens Dehnungsaufnehmer für eine hochpräzise Dehnungsmessung, einer LN2 gekühlten Temperierkammer und einem 900°C HT-Ofen ausgestattet. Mit der Master-Prüfvorschrift für zyklische Versuche der Prüfsoftware testXpert II, können die speziellen Prüfanforderungen der ÖGI, wie freie Stufendefinition und kundenspezifische Ergebnisse, effizient umgesetzt werden. Die Prüfsoftware-Option „Universelle Anbindung von HBM Messverstärkern“ ermöglicht das synchronisierte Einlesen und die Weiterverarbeitung der DMS-Kanäle zur E-Modulbestimmung in testXpert II.

Unternehmensinformation / Kurzprofil:

Über die Zwick Roell Gruppe
Kunden der Zwick Roell Gruppe profitieren von über 160 Jahren Erfahrung in der Material- und Bauteilprüfung. Zwick ist weltweit führend in der statischen Prüfung und verzeichnet ein signifikantes Wachstum bei Betriebsfestigkeitsprüfsystemen. In Zahlen ausgedrückt: Im Geschäftsjahr 2014 erzielte das Unternehmen einen Auftragseingang von 210 Mio. EUR. Zur Firmengruppe Zwick Roell gehören mehr als 1.250 Mitarbeiter und Produktionsstandorte in Deutschland (Ulm, Radeberg, Bickenbach), Großbritannien (Stourbridge) und Österreich (Fürstenfeld). Das Unternehmen verfügt über weitere Niederlassungen in Frankreich, Großbritannien, Spanien, USA, Mexiko, Brasilien, Türkei, Singapur und China, sowie weltweite Vertretungen in 56 Ländern.

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