Biaxial-planare isotherme und thermo-mechanische Ermüdung an polykristallinen Nickelbasis-Superlegierungen

Ziel der Arbeit war die Erweiterung des biaxial-planaren Versuchsstandes um die Hochtemperatureignung für die isotherme und anisotherme (thermo-mechanische) niederzyklische Ermüdung.

Das Werkstoffverhalten und die Versagensmechanismen der Nickelbasis-Superlegierungen Waspaloy₊TM und IN738LC wurden anhand von einachsigen Referenzversuchen bestimmt. Die Lebensdauern für die proportionalen biaxial-planaren Dehnungsverhältnisse von 1, 0,6 und -1 zwischen beiden Belastungsachsen unter LCF- und TMF-Beanspruchung lassen sich auf Basis der Gestaltänderungsenergiehypothese mit einachsigen Werten beschreiben. Einzig eine Scherbeanspruchung von IN738LC führt zu einer Lebensdauerverlängerung.

Es wird ein Lebensdauermodell auf Basis des Spannungs-Dehnungs-Ansatzes vorgestellt, mit dem die Lebensdauerkorrelation der isothermen und anisothermen sowohl von einachsigen als auch biaxial-planaren Ermüdungsversuchen gelingt.