1、Juni 2011DEUTSCHE NORM Normenausschuss Luft- und Raumfahrt (NL) im DINPreisgruppe 16DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 49.025.05; 49.025.15!$nn;“1757524www.din
2、.deDDIN EN 6072Luft- und Raumfahrt Metallische Werkstoffe Prfverfahren - Ermdungstest mit konstanter Amplitude;Deutsche und Englische Fassung EN 6072:2010Aerospace series Metallic materials Test methods - Constant amplitude fatigue testing;German and English version EN 6072:2010Srie arospatiale Matr
3、iaux mtalliques Mthodes dessai - Essai de fatigue amplitude constante;Version allemande et anglaise EN 6072:2010Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 68 SeitenDIN EN 6072:2011-06 Nationales Vorwort Der Verband der Europischen Luft-, Raumfahrt- und Ve
4、rteidigungsindustrie Normung (ASD-STAN) ist vom Europischen Komitee fr Normung (CEN) fr zustndig erklrt worden, Europische Normen (EN) fr das Gebiet der Luft- und Raumfahrt auszuarbeiten. Durch die Vereinbarung vom 3. Oktober 1986 wurde ASD Assoziierte Organisation (ASB) des CEN. Die vorliegende Nor
5、m EN 6072:2010 wurde von ASD-STAN, Fachbereich Metallische Werkstoffe, unter Mitwirkung deutscher Experten des Normenausschusses Luft- und Raumfahrt erarbeitet. Das zustndige deutsche Normungsgremium ist der Arbeitssauschuss NA 131-01-01 AA Sthle“ DIN-Normenausschuss Luft- und Raumfahrt. Entsprechen
6、d Beschluss 57/9 des Technischen Ausschusses des Beirats des Normenausschusses Luft- und Raumfahrt (NL) im DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. sind die europischen Luft- und Raumfahrt-Normungsergebnisse zweisprachig, in Deutsch und Englisch, in das Deutsche Normenwerk zu berfhren. Aus diesem Gru
7、nd wurde der Deutschen Fassung dieser EN-Norm die Englische Fassung hinzugefgt. 2 EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 6072 Juni 2010 ICS 49.025.05 Deutsche Fassung Luft- und Raumfahrt Metallische Werkstoffe Prfverfahren Ermdungstest mit konstanter Amplitude Aerospace series Metallic
8、 materials Test methods Constant amplitude fatigue testing Srie arospatiale Matriaux mtalliques Mthodes dessai Essai de fatigue amplitude constante Diese Europische Norm wurde vom CEN am 25. Dezember 2009 angenommen. Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in de
9、r die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Management-Zentrum des CEN oder bei jedem CEN-Mitgli
10、ed auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Management-Zentrum mitgeteilt word
11、en ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Nor
12、wegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. EUROPISCHES KOMITEE FR NORMUNG EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION COMIT EUROPEN DE NORMALISATIONManagement-Zentrum: Avenu
13、e Marnix 17, B-1000 Brssel 2010 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten.Ref. Nr. EN 6072:2010 DEN 6072:2010 (D) 2 Inhalt Seite Vorwort 3 1 Anwendungsbereich .4 2 Normative Verweisungen4 3 Begriffe .
14、4 4 Kurzbeschreibung des Verfahrens 5 5 Prfgert .5 6 Probekrper5 7 Durchfhrung.6 8 Analyse der Prfergebnisse .7 9 Prfbericht7 Anhang A (normativ) Ermdung in Axialrichtung Zylindrischer Probekrper 13 Anhang B (normativ) Ermdung in Axialrichtung Flacher Probekrper (Kt 1,0) 17 Anhang C (normative) Ermd
15、ung in Axialrichtung Flacher Probekrper vom Typ T“ und Typ T min.“ (Kt 2,3).18 Anhang D (normativ) Biegeverhalten Flacher Probekrper.21 Anhang E (normativ) Empfehlungen fr das Verfahren der spanenden Bearbeitung von Probekrpern .23 E.1 Zylindrische Probekrper .23 E.2 Flache Probekrper .26 Anhang F (
16、normativ) Angabe der Bruchstellen .30 Anhang G (normativ) Tabelle der Prfergebnisse aus dem Ermdungsversuch 31 Anhang H (normativ) Darstellung der Ermdungsdaten 32 Anhang I (informativ) Beispiel fr ein Verfahren mit Kontrollplatte.33 DIN EN 6072:2011-06 EN 6072:2010 (D) 3 Vorwort Dieses Dokument (EN
17、 6072:2010) wurde vom Verband der Europischen Luft-, Raumfahrt- und Verteidigungsindustrie Normung (ASD-STAN) erstellt. Nachdem Umfragen und Abstimmungen entsprechend den Regeln dieses Verbandes durchgefhrt wurden, hat diese Norm die Zustimmung der nationalen Verbnde und offiziellen Behrden der Mitg
18、liedslnder der ASD erhalten, bevor sie CEN vorgelegt wurde. Diese Europische Norm muss den Status einer nationalen Norm erhalten, entweder durch Verffentlichung eines identischen Textes oder durch Anerkennung bis Dezember 2010, und etwaige entgegenstehende nationale Normen mssen bis Dezember 2010 zu
19、rckgezogen werden. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CEN und/oder CENELEC sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Entsprechend der CEN/CENELEC-Geschftsordnung sind die nationa
20、len Normungsinstitute der folgenden Lnder gehalten, diese Europische Norm zu bernehmen: Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Ru
21、mnien, Schweden, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechische Republik, Ungarn, Vereinigtes Knigreich und Zypern. DIN EN 6072:2011-06 EN 6072:2010 (D) 4 1 Anwendungsbereich Diese Europische Norm legt ein Verfahren zur Bestimmung der Daten aus dem Ermdungsversuch mit konstanter Amplitude fr me
22、tallische Werkstoffe und zur Erstellung der S-N-Kurve (oder Whlerkurve) fest. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letz
23、te Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). ISO 286-1, ISO system of limits and fits Part 1: Bases of tolerances, deviations and fits ISO 965-1, ISO general-purpose metric screw threads Tolerances Part 1: Principles and basic data ISO 1101, Geometrical Product Speci
24、fications (GPS) Geometrical tolerancing Tolerances of form, orientation, location and run-out ASTM E 466, Standard practice for conducting force controlled constant amplitude axial fatigue tests of metallic materials1)ASTM E 1823, Standard terminology relating to fatigue and fracture testing1)3 Begr
25、iffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach ASTM E 1823 und die folgenden Begriffe. 3.1 Probenrichtung 3.1.1 zylindrische Probekrper die Probenrichtung wird mit folgenden Kurzzeichen angegeben: L: Lngs (in Richtung des Faserverlaufs) LT: Lngs quer ST: Kurz quer Die Probenrichtung
26、en von Halbzeug mit rechteckigem Querschnitt sind in Bild 1 fr gewalzte oder strang-gepresste Erzeugnisse und Schmiedestcke dargestellt. Die Probenrichtungen von Halbzeug mit kreisfrmigem Querschnitt sind in Bild 2 fr gewalzte Erzeugnisse und geschmiedete Ringe dargestellt. 1) Herausgegeben durch: A
27、merican Society for Testing and Materials (ASTM), 1916 Race Street, Philadelphia, PA 19103, USA. DIN EN 6072:2011-06 EN 6072:2010 (D) 5 3.1.2 flache Probekrper die Bezeichnung der Richtung dieser Probekrper entspricht der ASTM-Bezeichnung: Zwei mit einem Bindestrich getrennte Buchstaben: Erster Buch
28、stabe: Kraftrichtung; Zweiter Buchstabe: Rissfortschrittsrichtung. Die Probenrichtungen von Halbzeug mit rechteckigem Querschnitt sind in Bild 3 fr gewalzte oder stranggepresste Erzeugnisse und Freiformschmiedestcke angegeben. Die Probenrichtungen von Halbzeug mit kreisfrmigem Querschnitt sind in Bi
29、ld 4 fr gezogene oder stranggepresste Erzeugnisse und Freiformschmiedestcke angegeben. 4 Kurzbeschreibung des Verfahrens Siehe ASTM E 466. 5 Prfgert Siehe ASTM E 466 (Kalibrieren nach ISO 7500-1 ist auch mglich). 6 Probekrper 6.1 Allgemeines Die Probekrper mssen nach den Anforderungen der jeweiligen
30、 Verfahrens- oder Werkstoffnorm hergestellt werden. 6.2 Form Die Form der Probekrper ist in den Anhngen A bis D beschrieben. 6.3 Spanende Bearbeitung 6.3.1 Matoleranzen Bearbeitungstoleranzen (nach ISO 286-1) fr die Quermae: ISO js 12. Formtoleranzen (nach ISO 1101) ISO IT9. Die Probekrper mssen kal
31、t spanend bearbeitet werden, ohne dabei Oberflchenverfestigung oder merkliche Metallerwrmung hervorzurufen. Empfehlungen fr das Verfahren der spanenden Bearbeitung von Probekrpern sind fr jeden Probekrpertyp im Anhang E angegeben. Endbearbeitung zur Einhaltung der Toleranzen und Erzielung der fr die
32、 Messlnge geforderten Oberflchen-beschaffenheit (siehe Anhnge A bis D). DIN EN 6072:2011-06 EN 6072:2010 (D) 6 6.3.2 Probekrper, die einer Wrmebehandlung zu unterziehen sind Die Wrmebehandlung sollte vorzugsweise an Probekrperrohlingen durchgefhrt werden, um Verformungen zu vermeiden, die durch span
33、ende Bearbeitung nicht behoben werden knnen. Endbearbeitung nach der Wrmebehandlung nach 6.3.1. ANMERKUNG Bei Sthlen kann es zur Erzielung einer hohen Zugfestigkeit erforderlich sein, die Probekrper im Lieferzustand auf die Fertigmae spanend zu bearbeiten und sie dann vor der Wrmebehandlung zu schtz
34、en. Im Allgemeinen muss die Oberflche von Probekrpern aus Stahl und Aluminiumlegierungen: entweder mit einem geeigneten Mittel vor Korrosion geschtzt werden; oder erst kurz vor der Prfung spanend bearbeitet werden. 6.3.3 Schleifen Probekrper aus Stahl und Titan drfen nur geschliffen werden, wenn es
35、ein Verfahren gibt, bei dem sichergestellt ist, dass keine schdlichen Auswirkungen auf die Oberflche des Probekrpers, z. B. Verun-reinigungen auftreten. 6.4 Richten Ein verformter Probekrper darf unter keinen Umstnden gerichtet werden. Eine derartige Verformung kann durch Wrmebehandlung von Probekrp
36、ern entstehen, die auf ihre Fertig-mae spanend bearbeitet wurden. Eine Oberflchenverfestigung, die durch die zum Richten der Probekrper verwendeten mechanischen Einrichtungen verursacht wurde, beeinflusst die mechanischen Eigenschaften und ergibt keine reprsenta-tiven Ergebnisse. 7 Durchfhrung 7.1 A
37、nzahl der Probekrper Mindestens 10 Probekrper fr den Ermdungsversuch, die gltige Ergebnisse erbracht haben, sind zur Erstellung der Whlerkurve notwendig. Falls gefordert, ist eine statische Beanspruchung der Probekrper durchzufhren. 7.2 Bestimmung der Probekrpermae Die Mae der Probekrper sind vor de
38、r Prfung zu bestimmen und die Ergebnisse in den Prfbericht (siehe Abschnitt 9) aufzunehmen. 7.3 Prfverfahren Das Kraftverhltnis R und die Formzahl Ktsind in der jeweiligen Verfahrens- oder Werkstoffnorm angegeben. Die Prffrequenz darf hchstens 170 Hz betragen. Bei Frequenzen grer als 50 Hz ist es ra
39、tsam, ein dynamisches Einmessen am Probekrper vorzunehmen. Die Krfte mssen so gewhlt werden, dass die Prfergebnisse gleichmig zwischen mindestens 104und 3106Schwingspielen auf der S-N-Kurve liegen, damit die Whlerkurve bestimmt werden kann. Sofern nicht anders festgelegt, darf bei der Qualifikation
40、des Werkstoffes der Zyklus nicht vor 3106Zyklen beendet DIN EN 6072:2011-06 EN 6072:2010 (D) 7 werden. Im Fall, dass bei 3106Zyklen (oder mehr) kein Bruch auftritt, kann der Probekrper mit einem hheren Kraftniveau, das vor 105Zyklen zu einem Bruch fhren wird, erneut geprft werden. In den Prfergebnis
41、sen muss erwhnt werden, dass der Probekrper, nachdem kein Bruch aufgetreten ist, wieder geprft wurde, damit dieser Umstand bei der Analyse bercksichtigt werden kann. ANMERKUNG Bei einem Kraftverhltnis R 0 wird die Verwendung einer Einrichtung zur Verhinderung des Einknickens empfohlen. Der Bruch in
42、der Nhe des Einspannkopfes und die zugehrige Schwingspielanzahl sind im Prfbericht (siehe Abschnitt 9) anzugeben. In diesem Fall sollte der Probekrper (falls mglich) wieder eingespannt und die Prfung mit der gleichen Kraft fortgesetzt werden. Zur Prfung der Vergleichprzision und der Brckligkeit des
43、Prfgertes ist in Anhang I ein Beispiel einer Kontrollkarte angegeben. 8 Analyse der Prfergebnisse 8.1 Bruch der Probekrper Die Probekrper mssen nach der Prfung untersucht werden. Bruchart und -stellen sind anzugeben (siehe Anhang F). 8.2 Darstellung der Ermdungsdaten Alle gemessenen und berechneten
44、Werte der Probekrper sind in einer Tabelle aufzufhren (siehe Anhang G). Der zur Berechnung verwendete Querschnitt des Probekrpers muss angegeben werden. 8.3 Erstellen der Whlerkurve Alle Einzelergebnisse mssen logarithmisch (oder semi-logarithmisch) dargestellt werden: max. Spannung, , in MPa, gegen
45、 Ermdungslebensdauer (Bruchlastspielanzahl), Schwingspielanzahl, N (siehe Anhang H). Die Analyse der Prfergebnisse muss eine durchschnittliche Whlerkurve mit einer Bruchwahrscheinlichkeit von 50 % ergeben und zustzlich zwei Kurven fr die kleinste und grte Bruchwahrscheinlichkeit. 9 Prfbericht Der Pr
46、fbericht muss auf das Prfverfahren verweisen und folgendes beinhalten: Vollstndige Beschreibung des untersuchten Werkstoffs, einschlielich Herstellername, Bezeichnung und Losnummer. Alle Einzelheiten in Bezug auf die Herstellung der Probekrper. Alle relevanten Mae der Probekrper. Datum der Prfung un
47、d Rckverfolgbarkeit bis zum einzelnen Prfer. Vorbehandlung. Verwendete Gerte und Prfparameter (Kraftverhltnis R, Prffrequenz, Probenlage, ). DIN EN 6072:2011-06 EN 6072:2010 (D) Aufzeichnungen/Diagramme (mit allen Punkten). Einzelne Prfergebnisse und Bruchart (siehe Anhang F und Anhang G). Alle Vork
48、ommnisse, die die Prfergebnisse beeinflusst haben knnen und alle Abweichungen vom Prfverfahren. Legende L: Lngs (in Richtung des Faserverlaufs) LT: Lngs quer ST: Kurz quer Bild 1 Zylindrische Probekrper Probenrichtung von Halbzeug mit rechteckigem Querschnitt 8 DIN EN 6072:2011-06 EN 6072:2010 (D) 9 Legende 1 Axial: entspricht der LT-Richtung 2 Radial: entspricht der ST-Richtung 3 Tangential: entspricht der L-Richtung (Richtung des Faserverlaufs) Je nach Schmiedeachse kann sich die LT- und ST-Richtung ndern. Bild 2 Zylindrische Probe
