Kerbwirkung bei Schwingbeanspruchung

Nach V43 ist bei zügiger Beanspruchung die Zugfestigkeit gekerbter duktiler Proben stets größer als die glatter. Erfahrungsgemäß ergibt sich dagegen bei zyklischer Beanspruchung, dass gekerbte gegenüber glatten Proben eine kleinere Wechselfestigkeit besitzen. Die vorliegenden Verhältnisse sind in Bild 58-1 schematisch durch die Spannungs-Wöhlerkurven (vgl. V55) glatter und gekerbter Proben desselben Werkstoffzustandes bei reiner Wechselbeanspruchung dargestellt. Dabei ist

R

m

die Zugfestigkeit,

R

Km

die Kerbzugfestigkeit,

σ

W

die Wechselfestigkeit und

σ

KW

die Kerbwechselfestigkeit. Im Zeitfestigkeitsgebiet besitzen gekerbte Proben eine kleinere Lebensdauer als ungekerbte, im Kurzzeitfestigkeitsgebiet kehren sich diese Verhältnisse um. Die Wechselfestigkeit gekerbter Proben nimmt i. Allg. umso stärker mit der Formzahl α

K

ab, je größer die Zugfestigkeit und damit die Härte (vgl. V36) des Werkstoffes ist. Als Beispiel sind in Bild 58-2 die Biegewechselfestigkeiten für mehrere Stähle mit verschiedenen Formzahlen in Abhängigkeit von der Härte wiedergegeben. Es wird deutlich das, bei α

K

=const., die Kerbempfindlichkeit bei schwingender Beanspruchung mit zunehmender Härte steigt. Bei großen Formzahlen wird aber – unabhängig von Stahltyp und Ausgangshärte – praktisch die gleiche Biegewechselfestigkeit beobachtet.