TY - THES AB - Für die schadenstolerante Auslegung von Bauteilen sind sowohl die äußere Last und die Bauteilgeometrie als auch äußere Defekte wie z.B. Risse, innere Defekte und Eigenspannungen von Bedeutung. Die lastabhängige Tragfähigkeit für einen dauerfest ausgelegten Bauteil ist durch den Schwellwert für Risswachstum, für Zeitfestigkeit durch die Rissfortschrittsrate, gegeben. Beide sind abhängig vom Lastverhältnis, aber auch von der Größe des Defektes. In dieser Arbeit wird das Wachstumsverhalten von Ermüdungsrissen im Vergütungsstahl 25CrMo4 mittels Single Edge Notched Bending (SENB)-Proben für verschiedene Lastverhältnisse detailliert untersucht. Der Einfluss der Fehlergröße wird anhand unterschiedlich tief eingebrachter Kerben untersucht. Am Kerbgrund werden durch zyklisches Anschwingen unter Druck kurze Ermüdungsrisse initiiert. Das Risswachstumsverhalten im Spannungsfeld dieser Kerben wird genauestens untersucht, wobei man zusätzlich Informationen über das Aufbauen von Rissschließeffekten sowie über den Übergang von Kurz- zu Langrissverhalten erhält. Um den Einfluss von Druckeigenspannungen – welche durch diverse oberflächenverfestigende Verfahren wie Festwalzen oder Kugelstrahlen eingebracht werden können – auf das Risswachstumsverhalten zu untersuchen, wurde in Flachproben durch kontrolliertes Walzen ein Eigenspannungsfeld eingebracht. In diesen Flachproben wurden anschließend abermals Kerben eingebracht und Ermüdungsversuche durchgeführt, um den kombinierten Einfluss von Eigenspannungen und Risslänge auf das Verhalten von Ermüdungsrissen zu zeigen. In allen Fällen wurde der Entwicklung des Schwellwertes für Ermüdungsrisswachstum als einer Funktion von Risslänge, Lastverhältnis und Eigenspannungen besondere Beachtung geschenkt. Basierend auf dem sich mit der Rissverlängerung aufbauenden Rissschließen (Risswiderstandskurve), wird ein analytisches Modell zum Beschreiben der Rissfortschrittsrate sowie ein erweitertes Kitagawa-Takahashi Diagramm entwickelt. Das Rissfortschrittsmodell basiert auf der NASGRO-Gleichung, welche um eine detaillierte Beschreibung des sich aufbauenden Rissschließens erweitert wird, um damit das Kurzrissverhalten zu berücksichtigen. Durch einen kombiniert betrachteten Einfluss von Last- und Eigenspannungen ist es mit diesem erweiterten NASGRO-Modell auch möglich, das Risswachstum in Eigenspannungsfeldern zu beschreiben. Zusammenfassend ermöglichen die Ergebnisse dieser Arbeit eine genauere Abschätzung der Lebensdauer oder notwendiger Inspektionsintervalle zyklisch beanspruchter, fehler- und eigenspannungsbehafteter Bauteile. AU - J. Maierhofer CY - Leoben DA - 2014/06/18/ PB - Montanuniversität Leoben PY - 2014 SE - 2014/05/19/ TI - Schadenstoleranz und Festigkeitssteigerung von Antriebskomponenten TT - Damage tolerance and strength increase of drivetrain components T2 - Erich Schmid Institut für Materialwissenschaft ER -