Festigkeits- und Zähigkeitsverhalten von ferritischen Baustählen im Temperaturbereich zwischen 20 Grad Celsius und 400 Grad Celsius

Das Ziel der Untersuchungen war, im Temperaturbereich zwischen 20 Grad C und 400 Grad C das Festigkeits- und Zähigkeitsverhalten von Baustählen unterschiedlicher Eigenschaften in Abhängigkeit von Beanspruchungsgeschwindigkeit und Temperatur quantitativ zu beschreiben und außerdem die Zeitabhängigkeit des Werkstoffverhaltens durch Vergleich von Experimenten unter zügiger Belastung und bei konstanter Last zu beurteilen. Hierzu wurden an den Stählen 15 MnNi 6 3 und 20 MnMoNi 5 5 sowie an dem Schraubenstahl 21 CrMoV 5 7 Zugversuche bei Dehnraten von 10-2 bis 10-7 s-1, Relaxations- und Kurzzeitstandversuche durchgeführt. Parallel dazu erfolgten Bruchmechanikversuche an CT-Proben bei Abzugsgeschwindigkeiten von 10-1 bis 10-4 mm/s und Standversuche unter konstanter Last. Die drei Grundversuche ermöglichen eine umfassende Beschreibung des Werkstoffverhaltens unter einachsiger Zugbeanspruchung. Im Bereich duktilen Werkstoffversagens, wo die Rißausbreitung von merklichen plastischen Verformungen der rißbehafteten Struktur begleitet ist, macht sich die Temperatur- und Dehnratenabhängigkeit des Fließverhaltens auch auf das Rißwiderstandsverhalten bemerkbar. Im Gegensatz zum Rißwiderstandsverhalten bei weggesteuerter Versuchsführung, können zeitabhängige plastische Verformungen im Kurzzeitstandversuch nicht mehr vernachlässigt werden. Im Standversuch läßt sich das Rißausbreitungsverhalten mit dem Parameter C(t) korrelieren