Universität Rostock
Schiffspropeller sollen im üblichen Betrieb über die Dauer eines gesamten Schiffslebens eingesetzt werden. Die Betriebszeit der Schiffe beträgt dabei circa 25 Jahre. Die resultierende hohe Lastwechselzahl muss entsprechend bei der Auslegung von Propellern Berücksichtigung finden. Für Propellerlegierungen existieren bisher jedoch keine genauen Daten über die Ermüdungsfestigkeit in Seewasser bei hohen Lastwechselzahlen ab $5 \cdot 10^8$. Daher werden derzeit konservative Annahmen für die Auslegung zu Grunde gelegt. Weiterhin ist die Auswirkung wesentlicher Einflussgrößen (Frequenzeinfluss, Größeneinfluss, Mittelspannungsempfindlichkeit und Umgebungseinfluss sowie deren Wechselwirkungen) auf die Korrosionsermüdung im VHCF-Bereich nicht geklärt. Ein Ziel dieses Projekts besteht daher darin, mit systematischen experimentellen Untersuchungen eine Datenbasis zu schaffen, um eine verbesserte Bewertung der Langzeitfestigkeit vorzunehmen. Ein weiteres Ziel des Projekts ist es, mittels definierter Umgebungsbedingungen und anschließender mikroskopischer Untersuchungen ein grundlegendes Verständnis der Schädigungsmechanismen bei entsprechend hohen Lastwechselzahlen zu erlangen.
Konkret werden die Langzeitfestigkeitsdaten von vier propellerrelevanten Werkstoffen bei Frequenzen zwischen ca. 30 Hz und 20 kHz und verschiedenen R-Verhältnissen in Luft und künstlichem Seewasser an Proben mit unterschiedlichem Querschnitt ermittelt und gegenübergestellt. Für diesen Zweck kommen drei unterschiedliche Prüfmaschinen, darunter eine Ultraschall-Prüfmaschine, zum Einsatz. Während der Versuche im künstlichen Seewasser werden der Sauerstoffgehalt, die Leitfähigkeit, die Temperatur und das Korrosionspotential überwacht.
Perspektivisch soll aufbauend auf den experimentellen Erkenntnissen unter Verwendung von DoE ein Prüfkonzept zur Bestimmung des Langzeitfestigkeitsverhaltens in VHCF-Bereich unter korrosiven Bedingungen abgeleitet werden. Weiterhin soll zukünftig der Einfluss einer Betriebsbelastung auf das Ermüdungsverhalten im VHCF-Bereich unter korrosiven Bedingungen betrachtet werden.
Manuskript
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