Definition neuer Qualitätskriterien zur Beurteilung der Tragfähigkeit von Stahlgussbauteilen auf Basis von zerstörungsfreien und zerstörenden Prüfungen

  • Ansprechperson:

    Marcel Mott, M.Sc.

  • Förderung:

    BDGuss, AiF

  • Projektbeteiligte:

    Hochschule Offenburg, Fakultät für Maschinenbau und Verfahrenstechnik

  • Laufzeit:

    2020 - 2023

DeQaGuss

Problemstellung

Herstellungsbedingte Ungänzen lassen sich in Bauteilen aus Stahlguss in der Regel nicht vermeiden. Wegen des Mangels an spezifischen Bemessungsregelwerken stehen dem Einsatz im Bauwesen oft aufwendige Zustimmungen im Einzelfall und die damit verbundenen zeitlichen Unsicherheiten und hohen Kosten entgegen. Die angestrebten Ergebnisse sollen die Grundlage für eine zukünftige Richtlinie zur Bestellung und Bemessung von Stahlgussbauteilen für das Bauwesen darstellen. Hierzu soll sich das Forschungsprojekt schwerpunkthaft mit den folgenden Problemstellungen befassen:

 

Korrelation der mechanischen Beanspruchbarkeit von Stahlgussbauteilen mit Herstellqualitätsgruppen und deren Nachweisverfahren

Entwurf des Workflows einer zukünftigen Richtlinie

Bei einer mangelnden Akzeptanz von Gussfehlern ist eine wirtschaftliche Auslegung von Stahlgussbauteilen nicht möglich. Die zulässige Größe und Verteilung von Ungänzen wird bei der Bestellung durch die Vorgabe von Gütestufen definiert. Abhängig vom angewendeten ZfP Verfahren sind unterschiedliche Ungänzengrößen zugelassen. Die vermeintliche, direkte Korrelation zwischen den Gütestufen und der mechanischen Beanspruchbarkeit existiert nicht. Ziel des Vorhabens ist die Verknüpfung der Beanspruchbarkeit mit realen Fehlergrößen und -Verteilungen auf Basis vorangegangener Forschungsarbeiten sowie die Berücksichtigung gussbauteiltypischer Rahmenbedingungen bei der Bewertung durch ZfP Verfahren.

 

Übertragbarkeit von an mitgegossenen Proben ermittelten Werkstoffkennwerten auf die Beanspruchbarkeit von Stahlgussbauteilen

Die Werkstoffeigenschaften realer Gussbauteile werden maßgeblich durch die lokalen Erstarrungsbedingungen beeinflusst. Um die Auswirkungen dieser Parameter abzubilden müssten die mechanisch-technologischen Eigenschaften eigentlich an aufwendig aus den relevanten Bauteilbereichen entnommenen Proben nachgewiesen werden. Ziel ist die Definition und Zuverlässigkeitsbewertung von kostengünstigeren Ersatzproben sowie die Formulierung von Vorgaben für deren Herstellung.