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Erweiterte Erkenntnisse

Ein Forschungsprojekt enthüllt Neues zum Thema nichtrostende Schrauben

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Meister Strömungstechnik GmbH
Fastems Systems GmbH
EPLAN GmbH

Das Ziel des „FOSTA-P“-Projektes sah so aus:

Im Rahmen des Forschungsprojekts soll herausgefunden werden, wie die Dauerhaltbarkeit nichtrostender Schraubenverbindungen systematisch zu untersuchen ist und wie eine belastbare Grundlage für zukünftige Auslegungsregeln zu schaffen sein kann. Im Fokus stehen dabei insbesondere folgende Einflussfaktoren:

  • Stahlsorte und Festigkeitsklasse;
  • Fertigungsprozess;
  • Herstellereinfluss;
  • Größeneinfluss;
  • Schmierung;
  • Mittelspannung.

Die Untersuchungen wurden in Form von Schwingfestigkeitsversuchen durchgeführt, bei denen die Schraube-Mutter-Verbindungen unter realitätsnahen Bedingungen zyklisch belastet wurden.

Güldner baut Brücke von der Forschung zur Praxis

Als Industriepartner bringt Sonderschrauben Güldner seine Erfahrung aus der Fertigung und Anwendung von Verbindungselementen in das Projekt ein. Ein wesentlicher Beitrag liegt dabei in der gezielten Bereitstellung von Prüfteilen unter definierten Rahmenbedingungen. Dazu gehört unter anderem die Herstellung ausgewählter Schrauben und Verbindungselemente, aus einer einzigen Materialcharge. Dadurch können Einflüsse, die in der Praxis oft nur schwer isoliert werden können, gezielt untersucht werden. Diese enge Verzahnung von Forschung und industrieller Umsetzung sorgt schließlich dafür, dass die Ergebnisse nicht nur wissenschaftlich belastbar, sondern auch direkt praxisrelevant sein werden.

Diese Schraubenwerkstoffe wurden untersucht

Im Projekt werden unter anderem austenitische, martensitische und austenitisch-ferritische (Duplex) nichtrostende Stähle untersucht.

  • Austenitische Werkstoffe wie A4-80 zeichnen sich durch ihre hohe Korrosionsbeständigkeit und gute Duktilität aus. Ihre Festigkeit wird im Wesentlichen durch Kaltverfestigung erreicht;
  • Martensitische Werkstoffe wie C1-70 hingegen bieten eine höhere Festigkeit und Härte, sind jedoch empfindlicher gegenüber Kerben und besitzen eine geringere Korrosionsbeständigkeit;
  • Austenitisch-ferritische Werkstoffe (Duplex-Gefüge) – beispielsweise D8-100 – verbinden eine hohe mechanische Festigkeit durch Kaltverfestigung mit einer guten Beständigkeit gegenüber Korrosion.

Der direkte Vergleich der Werkstoffgruppen ermöglicht es dabei, den Einfluss von Gefüge und Werkstoffverhalten auf die Ermüdungsfestigkeit von Schraubverbindungen mit nichtrostenden Schrauben besser zu verstehen.

(ID:50928575)

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