Bewertung computertomographisch ermittelter Porosität in Gussteilen hinsichtlich ihrer Auswirkung auf deren Festigkeitseigenschaften

Porosität von Gussteilen innerhalb weniger Minuten mit Hilfe der 3D-Computertomographie (CT) zu detektieren, ist mittlerweile Stand der Technik. Für die Bewertung dieser, in Bezug auf die Festigkeit des Gussteils, ist jedoch noch keine zuverlässige Methodik verfügbar. In der vorliegenden Arbeit wird daher ein Konzept vorgestellt, welches ganzheitlich unter Einbezug statischer Lastkollektive die Unterscheidung des gescannten Gussteiles nach i. O. und n. i. O. gewährleisten kann. Zur Identifikation der dafür benötigten Zusammenhänge werden sowohl experimentelle als auch modellunterstützende Methoden aufgezeigt. Auf der Versuchsseite werden mit Porosität behaftete Probestäbe gegossen und deren mechanische Kennwerte in Zug- und Dauerschwingversuchen ermittelt. Anhand des Vergleiches zwischen beobachteten Versagensmechanismen und den apriori gewonnen CT-Messdaten werden daraufhin die wesentlichen Einflussparameter identifiziert. Numerische Modelle quantifizieren in weiteren Untersuchungsschritten diese Einflussgrößen und geben Aufschluss darüber, in welchem Ausmaß das Material in einem gewissen Punkt durch eine Pore geschwächt wird. Letztlich wird ein Weg aufgezeigt, wie mit Hilfe der gewonnenen Versuchsdaten das beschriebene Bewertungskonzept umgesetzt werden kann, um im weiteren Verlauf ein zuverlässiges Tool für die Evaluierung der Inline-CT-Messdaten zu erhalten.