Gusseisen unter Zug- und Druckbeanspruchung

Wird ein rekristallisierter, metallischer Werkstoff wie in Bild 29-1 elastisch-plastisch verformt und dann entlastet, so ist der durch die Steigung der Sekante durch den Lastumkehrpunkt

U

und den Entlastungspunkt 0 gegebene Sekantenmodul E

S

kleiner als der bei rein elastischer Beanspruchung ermittelte Elastizitätsmodul

E

o

(Anfangsmodul). Verursacht wird dieses Werkstoffverhalten durch plastische Rückverformungen beim Entlasten, die auf dem Bauschingereffekt beruhen (vgl. V28). Bei Gusseisenwerkstoffen (vgl. V17) ist die Abnahme von

E

S

gegenüber

E

o

besonders stark. Verantwortlich hierfür sind Risse in Graphitteilchen und Ablöseerscheinungen an den Grenzflächen Graphit/Matrix, die sich während der Zugbeanspruchung bilden. Beim Entlasten schließen sich diese Hohlräume teilweise und liefern damit zusätzliche Verformungsanteile, die

E

S

verkleinern. Bei Druckbeanspruchung können sich ebenfalls Ablösungen zwischen Graphit und Matrix bilden, und zwar quer zur Beanspruchungsrichtung. Das Ausmaß dieser Erscheinungen ist jedoch viel geringer als bei Zugbeanspruchung und die dadurch bedingte Herabsetzung von

E

S

entsprechend kleiner. Als Folge davon ist die Spannungsabhängigkeit des Sekantenmoduls von Gusseisenwerkstoffen bei Zug- bzw. Druckbeanspruchung – im Gegensatz zum Verhalten vieler anderer Werkstoffe – verschieden groß. Hinzu kommt, dass ein ausgeprägter Einfluss der Graphitform besteht (vgl. V17 und 18).