Kennzeichnung des Verfestigungsverhaltens von Werkstoffen mit der Biaxialprüfung

Summary

In den letzten zwei Jahrzehnten hat zunächst unabhängig voneinander die Entwicklung von neuen Werkstoffen (z.B. BH-Stähle oder Mehrphasenstähle) und die vermehrte Nutzung von numerischen Berechnungsprogrammen für die umformtechnische Bewertung von Bauteilen stattgefunden. Die heute üblicherweise für Stahlwerkstoffe eingesetzten Berechnungsprogramme und die zugrundeliegenden Werkstoffbeschreibungen basieren jedoch darauf, dass die benötigten Kennwerte zur Beschreibung des Materialverhaltens im mehrachsigen Spannungsraum ausschließlich über den einfachen Zugversuch nach DIN EN 10002 gewonnen werden können. Aus diesem Grunde ist es Ziel der Simulationsanwender, für die verschiedenen Werkstoffgruppen exemplarisch eine Validierung der Werkstoffbeschreibung durchzuführen. Darüber hinaus gibt es Untersuchungen in denen für andere Werkstoffe (z.B. Aluminium) komplexere Fließbedingungen (Barlat, Hill '90) empfohlen werden, was die Bestimmung weiterer Stützstellen im mehrachsigen Spannungsraum erfordert. Infolge der Schwierigkeiten bei der direkten Messung von Spannungen unter mehrachsiger Belastung gilt es daher, vertretbare Mittel und Wege zu finden, mit denen eine Spannungs-Dehnungsbeziehung direkt aufgenommen werden kann. Im Bereich kleiner Dehnungen scheint der biaxiale Kreuzzugversuch ein interessanter Versuch zur Bestimmung des Verfestigungsverhaltens von Werkstoffen zu sein.