Zum Schwingfestigkeitsverhalten von Gusseisenwerkstoffen unter einachsiger und mehrachsiger Beanspruchung am Beispiel von EN-GJV-450

Im Motorenbau steigen die Forderungen nach höheren Literleistungen in Zusammenhang mit schadstoffarmen, sparsamen und leichten Aggregatkonzepten. Hoch aufgeladene Dieselmotoren erreichen zur Zeit eine spezifische Leistung von 60-65 kW/l sowie ein spezifisches Drehmoment von 200 Nm/l. Diese spezifischen Werte werden voraussichtlich in den nächsten Diesel-motoren-Generationen eine erhebliche Steigerung erfahren.Die üblichen verwedeten Materialien im Motorenbau stoßen aufgrund dieser Forderungen an ihre thermischen und mechanischen Grenzen. Gusseisen mit Vermiculargraphit (GJV) stellt an dieser Stelle eine vernünftige Lösung dar. Seine mechanischen Eigenschaften sind denen von Grauguss (GJL) überlegen. GJV weist noch akzeptable Dämpfungseigenschaften und eine ausreichende Wärmeleitfähigkeit auf.Das Schwingfestigkeitsverhalten von GJV wurde aber noch nicht ausreichend untersucht. Eine optimale Materialausnutzung kann aber erst realisiert werden, wenn das Werkstoffverhalten unter schwingender Beanspruchung bekannt ist.In der vorliegenden Arbeit wurde das Schwingfestigkeitsverhalten von Gusseisenwerkstoffen unter einachsiger und mehrachsiger Beanspruchung am Beispiel von EN-GJV-450 untersucht und mit einer Festigkeitshypothese verglichen.Ein Verfahren zur Abschätzung der Zug-Druck-Schwingfestigkeit szdw von Gusseisenwerkstoffen anhand einer bildanalytischen Bewertung der Graphitmorphologie wurde ebenfalls erarbeitet und vorgestellt.