Im Hinblick auf die Entstehung von Ermüdungsrissen

 

 

 

Lokale Spannungskonzentration beschleunigt das Auftreten von Rissen: Die durch Phosphorseigerung verursachte Zunahme der Härte und Sprödigkeit führt auch zu Spannungskonzentrationen in lokalen Bereichen. Wenn das Material zyklischer Belastung ausgesetzt ist, ist das Spannungsniveau in diesen Spannungskonzentrationsbereichen höher. Auf mikroskopischer Ebene ähnelt die Spannungskonzentration der Bildung von „Druckpunkten“ im Inneren des Materials, und diese „Druckpunkte“ begünstigen die schnellere Entstehung von Ermüdungsrissen. Beispielsweise kann in der Wärmeeinflusszone einer geschweißten Struktur unter wechselnden Biegebelastungen die durch die Phosphorseigerung verursachte Spannungskonzentration zur Entstehung von Ermüdungsrissen bei einer weit unter der normalen Erwartung liegenden Anzahl von Zyklen führen.

 

Im Hinblick auf die Ausbreitung von Ermüdungsrissen

 

Materialsprödigkeit beschleunigt die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Rissen: Durch die Phosphorsegregation wird das Material in der Wärmeeinflusszone spröde. Sobald an der Korngrenze ein Ermüdungsriss entsteht, kann das spröde Material nicht wie ein zähes Material durch lokale plastische Verformung Energie aufnehmen, um die Rissausbreitung zu verlangsamen. Stattdessen sorgt das spröde Material in der Wärmeeinflusszone dafür, dass sich der Riss schneller ausdehnt. Man kann es sich als eine brüchige Straße mit Rissen vorstellen (die Hitzeeinflusszone nach der Phosphorseigerung). Beim Vorbeifahren von Fahrzeugen (zyklische Beanspruchung) weiten sich die Risse schnell aus. Bei einer harten Straße mit Rissen (der normalen Wärmeeinflusszone) können sich die Risse jedoch aufgrund der elastischen Verformung des Straßenmaterials langsamer ausdehnen.

 

 

 

 

 

 

 

BV A460 Stahlplatte

BV/A460-Stahlplatte, Schiffbau-Stahlplatte der Güteklasse BV A460,

Schiffbaustahlblech der Klasse BV A460 wird hauptsächlich für Schiffbauprojekte und Offshore-Strukturprojekte im Meer verwendet.

 

 

 

 

Die Schwächung der Korngrenzen begünstigt das Überqueren von Korngrenzen durch Risse: Aufgrund der Verringerung der Korn-Grenzen-Bindungsstärke, die durch die Phosphorsegregation verursacht wird, ist es wahrscheinlicher, dass Risse während der Ausbreitung die Korngrenzen überschreiten. Unter normalen Bedingungen haben die Korngrenzen eine gewisse hemmende Wirkung auf die Rissausbreitung. Nach der Phosphorsegregation wird dieser hemmende Effekt jedoch abgeschwächt. Dies ist so, als ob in der mikroskopischen Welt des Materials die ursprünglich starken „Landesgrenzen“ (Korngrenzen) unter dem Einfluss von Phosphor leicht „angegriffen“ werden (Rissüberquerung), wodurch sich die Risse in der Hitze gleichmäßiger ausbreiten können – Wärmeeinflusszone, wodurch die Ermüdungsfestigkeit der geschweißten Wärmeeinflusszone weiter verringert wird.

 

 

 

 

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