Materialermüdung

[Donaujäger]

Entschuldige, aber das stimmt nicht.

Wenn ein Bauteil so ausgelegt ist, daß es im Hookeschen Bereich des Metalles liegt, ist es praktisch unzerstörbar und hat keine Nennenswerten Ermüdungserscheinungen. So sind alle Brücken ausgelegt, ale Gebäude, Pumpen, Rohrleitungen, etc. und so dürfte auch der K98 ausgelegt sein.

Materialermüdung entsteht, wenn das Bauteil so ausgelegt wird, daß der Werkstoff über die o.g. Grenze hinausgeht. Das wäre z.B. bei Flugzeugen oder Autos der Fall, dort geht man an Grenzen. Auch bei Federn ist es manchmal oder sogar häufig nützlich.

Ich habe jedenfalls keine Bedenken mit meinem zum Teil 150 Jahre alten Waffen zu schießen. Schon gar nicht mit dem 98´er

Grund für die Alterung sind Diffusionsvorgänge, dafür spielt die Belastung erstmal keine Rolle.

Wenn der Konstrukteur dies bei dem Entwurf berücksichtigt, dann stimme ich dir zu - es spielt keine Rolle. Wird es nicht berücksichtigt, dann spielt er sehr wohl eine Rolle.

Ich bin kein Maschinenbauer, aber das sind die Statements, die man von Sachverständigen immer zu hören bekommt.

 

[Greg]

Materialermüdung ist ein Problem des Ausgangsmaterials.

Ganz falsch. Hat mit dem Material NICHTS zu tun, ausschließlich mit deren Belastung.

Grund für die Alterung sind Diffusionsvorgänge, dafür spielt die Belastung erstmal keine Rolle.

Das ist schlicht falsch. Der einzige Diffusionsvorgang der bei Metallen bekannt ist, ist die Diffusion von Hochdruckwasserstoff bei Hochtemperatur. Das fängt erst bei >20bar UND >200°C an. Und selbst dieser Effekt spielt nur eine Rolle bei grobkörnigem Kohlestoffgefüge, wie z.B. Grauguß. Und das ist auch keine Materialermüdung, sondern Schädigung. Wieder ein anderes Paar Stiefel.

Erst bei bewegten Maschinenteilen kommt Verschleiß ins Spiel. Wo es Verschleiß gibt, gibt es auch Verschleißgrenzen und sobald die Verschleißgrenzen erreicht sind, wars das mir der Lebensdauer.

Dass die Lebensdauer eines Büchsenlaufs begrenzt ist, wissen wir alle. Beim Verschluss geht man offenbar von einer unbegrenzten Lebensdauer aus, sonst würde die Vorschriften einen wiederkehrenden Beschuss verlangen.

Materialermüdung und Verschleiß sind zwei völlig andere Effekte.

Materialermüdung entsteht, wenn das Material zu oft belastet wurde, da kann der Verschleiß Null sein. Das Material schwächt sich, verliert seine mechanischen Eigenschaften und kann irgendwann der Belastung nicht mehr standhalten. Das Gewicht gegenüber dem Neuteil ist aber identisch.

Verschleiß ist Materialabtrag, der Reifen verschleißt, die Bremse, der Lauf. Das Teil verliert schlicht Material und wird leichter. Der Lauf verliert sein Kaliber, ist irgendwann verschlissen. Ermüdet ist er aber nicht im Geringsten, solange der Präzisionsverlust unwichtig ist, kann man ihn ewig benutzen.

 

[Füxlein]

Ich bin kein Maschinenbauer, aber das sind die Statements, die man von Sachverständigen immer zu hören bekommt.

Und merkt nicht das es Quark ist, weil man davon selbst keine Ahnung hat.:lol:

 

[Donaujäger]

Und merkt nicht das es Quark ist, weil man davon selbst keine Ahnung hat.:lol:

http://www.wissen.de/lexikon/altern-werkstoffkunde

So ganz Quark scheints ja doch nciht zu sein.

 

[Kölsch]

Vielleicht beschäftigen sich die Herren Äxbärden mal mit Versetzungen und Gefüge, statt Diffusion o.ä.

Dass Verschlüsse oder auch Läufe über ihre Streckgrenze im normalen Schießbetrieb belastet würden, dürfet auch ins Reich der Mär gehören. Sonst würde der Beschuss ja die Waffen schon schädigen.

 

[Greg]

http://www.wissen.de/lexikon/altern-werkstoffkunde

So ganz Quark scheints ja doch nciht zu sein.

Lies es bitte noch mal, siehst Du in dem link irgendwo das Wort "Ermüdung"?

 

[steve]

Hab gerade das Regenwetter genutzt und einen alten 98er mit Peru System in der Hand gehabt. Ich glaube daraus lass ich mir was nettes bauen. Über diesen Gedanken bin ich auf meine alte Frage gestoßen. Vielen Dank für die damaligen Antworten.

 

[Gelöschtes Mitglied 8583]

Richtig ausgelegt hält es ewig. ( Stichwort: Wöhlerkurve ).

Das ist der Knackpunkt und gilt m. W. auch für Aluminium. Wenn man bei der Belastung weit genug von dem Grad entfernt bleibt wo belastungsabhängiger Verschleiß oder Ermüdung beginnt, halten die Bauteile ewig, vorbehaltlich natürlich Oxidation und Materialalterung wie bei Kunststoffen.

 

[Gelöschtes Mitglied 8583]

Die Haltbarkeit von alten Waffen/Systemen ist deutlich besser, als bei vielen Errungenschaften der modernen Stahlersatz und CNC Bauweise.

CNC hat mit Haltbarkeit nichts zu tun. Auch in handwerklicher Fertigungsweise entsteht Schrott oder eben nicht. Wichtig ist die Auslegung der Bauteile und die Genauigkeit der Ausführung. Da ist CNC den handwerklichen Verfahren sogar überlegen. Allerdings sind manche Verfahren wie Löten nur sehr aufwendig automatisierbar und Materialien wie Holz zu wenig uniform.

 

[Wandersmann]

Und wer nach alter deutschen Sitte auf die sichere Seite gehen will, bringt seine Waffe (ob LW oder FFW) zum Beschussamt; die haben ab 1991 sogar einen passenden Stempel:
"F unter Bundesadler" für freiwilligen Beschuss.
Der "I unter BA" käme infrage nach Instandsetzungsmaßnahmen.

 

[Anomalocaris]

Ist schon interessant, was hier an materialwissenschaftlichem Halbwissen von sich gegeben wird. Dem geneigten Leser sei empfohlen, bei Wikipedia nach Schwingbruch zu suchen und sich dann über die Links weiterzuhangeln.
Meist ist Aluminium schwingungsrissanfälliger als Stahl. Dies liegt in den Gefügeeigenschaften von Stahl begründet, über die, natürlich auch abhängig von den Legierungsbestandteilen, die mechanischen Eigenschaften wie Härte, Zähigkeit etc. eingestellt werden können.
Diffusion findet in jedem Material statt, nicht nur im Falle von Wasserstoff! Jeder Härte- oder Anlassprozess von Stahl basiert auf thermodynamisch getriebenen Diffusionsprozessen und ist nötig, um die gewünschten Eigenschaften des Materials einzustellen. Dies gilt übrigens auch für Keramik, Halbleiter, Kunststoff etc.
Und alleine über diese Themen gibt es Regalreihen voller Fachliteratur.
Ein Materiawissenschaftler

 

[Thaleskreis]

Leute mal ganz profan:
Über Materialermüdung kann man sich bei Pleueln, Kipphebeln oder anderen Maschinenelementen Gedanken machen die im Laufe ihres Lebens Millionen von Lastwechseln durchmachen aber sicher nicht bei Jagdwaffen.
Wenn da das Material stimmt , die orgentlich konstruiert und gefertigt sind dann "leben" die praktisch unbegrenzt, von äusseren Einflüssen wie komplettes durchkorrodieren mal abgesehen.

 

[Klaas46]

Die Lebensdauer von Waffen dürfte eher bei hoch belasteten Sportwaffen und bei den Militärs relevant sein, aber bei Jagdwaffen? Erreicht man damit jemals 5.000 bis 50.000 Schuss?

Klaas

 

[steve]

Ist schon interessant, was hier an materialwissenschaftlichem Halbwissen von sich gegeben wird. Dem geneigten Leser sei empfohlen, bei Wikipedia nach Schwingbruch zu suchen und sich dann über die Links weiterzuhangeln.
Meist ist Aluminium schwingungsrissanfälliger als Stahl. Dies liegt in den Gefügeeigenschaften von Stahl begründet, über die, natürlich auch abhängig von den Legierungsbestandteilen, die mechanischen Eigenschaften wie Härte, Zähigkeit etc. eingestellt werden können.
Diffusion findet in jedem Material statt, nicht nur im Falle von Wasserstoff! Jeder Härte- oder Anlassprozess von Stahl basiert auf thermodynamisch getriebenen Diffusionsprozessen und ist nötig, um die gewünschten Eigenschaften des Materials einzustellen. Dies gilt übrigens auch für Keramik, Halbleiter, Kunststoff etc.
Und alleine über diese Themen gibt es Regalreihen voller Fachliteratur.
Ein Materiawissenschaftler

Möchtest Du denn nicht Deine Meinung zu dem Thema mal teilen? Wäre interessant zu lesen!

 

[Anomalocaris]

Möchtest Du denn nicht Deine Meinung zu dem Thema mal teilen? Wäre interessant zu lesen!

Eine pauschale Aussage zu Deiner Eingangsfrage ist hier sicher nicht zu treffen. Hängt die Haltbarkeit doch sehr stark von der Dimensionierung der Verschluss- und Laufsysteme, der Belastung beim Schuss, der Anzahl Schüsse und der Behandlung durch den Vorbesitzer und daraus resultierende Vorschädigungen wie Korrosion ab.
In der Auslegung von Bauteilen nimmt man in der Konstruktionslehre immer einen Sicherheitszuschlag mit auf, um ein Versagen des Bauteils auch unter ungünstigen Bedingungen auszuschließen. Packte man in früherer Zeit einfach noch ein paar Milimeter Wandstärke drauf, wurden diese Zuschläge, gerade durch die verfeinerten Berechnungsmethoden (Finite-Elemente) und die genaueren Kenntnisse über die Werkstoffeigenschaften, doch zunehmend weniger, gerade auch weil Gewichtsersparnis und geringerer Materialverbrauch immer mehr ein Ziel der Fertigung sind.
All dies spielte vor hundert Jahren sicher noch nicht die Rolle wie heute. Auch neue Werkstoffe waren noch nicht in Verwendung, so dass ich davon ausgehe, dass sowohl der Drilling, als auch der 98'er auch heute noch ohne Probleme weiter geschossen werden können, ohne ein materialseitiges Versagen befürchten zu müssen. Jedenfalls wenn mit dem vorgesehenen Kaliber, normal geladenen Patronen geschossen und die Waffen pfleglich behandelt wurden.
Bitte aber zu bedenken: Dies ist eine Einschätzung aus der Ferne und keine verbindliche Aussage!