KIC Prüfung

Im Falle der linear-elastischen Bruchmechanik wird die Bestimmung der Bruchzähigkeit metallischer Werkstoffe im ebenen Verformungszustand, KIC meist nach der Norm ASTM E 399 durchgeführt. Die KIC Prüfung, oder K1C, wie sie auch genannt wird, wird zur Feststellung der Bruchzähigkeit metallischer Werkstoffe angewendet.

Bei dieser Prüfung wird eine Probe einer vorbestimmten Geometrie bis zum Bruch belastet. Vor der Belastung wird ein Fehler oder ein künstlicher Riss in die Probe eingebracht.

Kompaktproben (Compact Tension) und Drei-Punkt-Biege Proben sind die meist verwendete Probengeometrien. Aufgrund seiner effizienten Materialverwendung wird die Kompaktprobe häufiger verwendet.

Die Proben werden zu bestimmten Dimensionen mit vorgeschlagenen Größen bearbeitet. Jede Abweichung von diesen vorgeschlagenen Größen soll mit dem entsprechenden Normungsgremium vereinbart werden.

Prüfungen zur Bestimmung der Bruchzähigkeit dünnerer Werkstoffe im ebenen Verformungszustand können auch an anderen Probenarten durchgeführt werden. Für die Prüfung solcher dünnen Werkstoffe existiert es aber kein standardisiertes Prüfverfahren.

Solange die Maschine genug kraft hat, werden sowohl die vorzeitige Rissbuldung als auch die Prüfung zur Bruchzähigkeit normalerweise auf der gleichen Prüfmaschine durchgeführt, was wertvolle Rüstzeit spart.

Die vorzeitige Rissbildung wird mit zyklischer Belastungsregelung durchgeführt, und sie muss in Übereinstimmung mit den passenden internationalen Normen durchgeführt werden.

Prüfungen zur Bruchzähigkeit sind verschiebungsgeregelt, und die Probe wird beim konstanten Wachstum der Spannungsintensität bis zum Bruch belastet. Daten zur Last und Rissspitzenaufweitung werden gleichzeitig gesammelt.

Man verwendet ein dafür entwickeltes Messgerät, um die Rissspitzenaufweitung zu messen. Spannvorrichtungen mit Schneidkanten werden an der Probe befestigt, um an das Messgerät anzupassen. Nachdem es zum Bruch kommt, werden der vorzeitige Riss und die folgende Rissbildung in Abständen entlang den Riss präsiz gemessen und danach aufgezeichnet.

Durch die Verwendung einer Sekantenmodul-Technik werden die Daten zur Last und Rissspitzenaufweitung untersucht, um ein kritisches Lastwert festzustellen. Durch die Verwendung der früher aufgezeichneten Risslänge wird das Lastwert in ein Lastintensitätswert (Kq) umgewandelt. Sofern eine Reihe von Gültigkeitsüberprüfungen bestanden werden, kann man Kq-Wert als das KIC- Wert notieren. Diese Prüfung kann über den ganzen Temperaturbereich durchgeführt werden.