Einfluß einer Mitteldehnung auf das Ermüdungsverhalten der Aluminiumlegierung AlMg5Mn

Das zyklische Spannungs-Dehnungs-Verhalten der Aluminium-legierung AlMg5Mn wird unter dem Einflus einer uberlagerten konstanten Mitteldehnung bzw. -spannung in drei unterschiedlichen Festigkeitszustanden untersucht. Das Wechselverformungsverhalten ist in allen Warmebehandlungszustanden durch eine ausgepragte zyklische Sattigung gekennzeichnet. Mit abnehmender Werkstoffestigkeit steigt das Ausmas der Mittelspannungsrelaxation bzw. des zyklischen Kriechens, wobei sich diese transienten Vorgange weitgehend auf den Anfangsbereich der zyklischen Lebensdauer beschranken. Vor dem Hintergrund einer Absicherung der ermittelten Lebensdauerdaten werden diese mit Literaturwerten verglichen. Da die Literaturangaben meist in Versuchen ohne Mittelspannung bzw. -dehnung ermittelt wurden, ist es erforderlich, diese schadigenden Einflusse auf die zyklische Lebensdauer durch Verwendung eines Schadigungsparameters zu berucksichtigen. Hierbei erweist sich der Schadigungsparameter PSWT nach Smith, Watson und Topper fur die beiden festeren Zustande als gut geeignet. Fur den weichen Zustand erfolgt eine Unterschatzung der durch die plastische Mitteldehnung hervorgerufenen Schadigung, so das die gemessenen zyklischen Lebensdauern an der unteren Grenze des Streubandes der Literaturdaten liegen. The effect of a superimposed mean strain on the fatigue behavior of the aluminum alloy AlMg5Mn The cyclic stress-strain response of the aluminum alloy AlMg5Mn in three different strength conditions is studied with emphasis on the influence of a superimposed mean strain and mean stress, respectively. The cyclic deformation behavior is characterized by a pronounced cyclic saturation independent of the prior heat treatment. Decreasing strength of the material is connected with a increasing extent of mean stress relaxation and cyclic creep, respectively. However, these transient effects are mainly restricted to the initial stage of cyclic life. In order to validate the lifetime data observed, a comparison with data from the literature is performed. For this purpose, it is necessary to apply a damage parameter which takes the damaging effect of a mean stress into account, since the cyclic lifetime values reported have mostly been obtained in tests without mean stress or mean strain. It is found that the damage parameter PSWT after Smith, Watson and Topper is suitable for the two conditions with higher strength. In the case of the soft condition, the damage caused by plastic mean strain is underestimated. As a consequence the cyclic lifes observed lie at the lower boundary of the scatter band of the literature data.