Punch-Test (Durchstoßversuch)


Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM, Freiburg

Der Punch-Test (Durchstoßversuch) eignet sich hervorragend zur schnellen und kostengünstigen Abschätzung der Bruchzähigkeit mit wenig Probenmaterial. Die Probenform ist eine pfennigförmige Scheibe, die von einem kugelförmigen Stempel durch einen Ring gestossen wird. Die Simulation des Punch-Tests erfolgt mit dem Schädigungsmodell nach Gurson. Das Gurson-Modell ist in der Lage, die Grundmechanismen des duktilen Bruchs von Metallen (Porenbildung an mikroskopisch kleinen Verunreinigungen, Porenwachstum und Porenvereinigung) abzubilden. Die berechneten Werte für das Hohlraumvolumen können direkt mit metallografischen Messungen verglichen werden.

1. Simulation eines Punch-Tests

Abbildung 1: Linke Seite: Verformung und Schädigungsentwicklung in der pfennigförmigen Probe. Die Variable SDV1 ist das relative Hohlraumvolumen. Rechte Seite: Gemessene und berechnete Last-Verformungskurven. Die Maximallast und die Bruchzähigkeit werden gut vorhersgesagt.

Abbildung 2: Foto einer durchstoßenen Scheibe.