Im Rahmen einer Vorabnahme beim Hersteller ZwickRoell konnte ein neues instrumentiertes Kerbschlagwerkes mit einem Arbeitsvermögen von 300 J erstmals erfolgreich getestet werden. An dem Gerät, welches in Kürze an der dem Leibniz-IWT angehörenden Materialprüfungsanstalt Bremen installiert wird, konnten unter Aufsicht von Dr.-Ing. Andree Irretier erste Abnahmeversuche durchgeführt werden.

Das Gerät ermöglicht erstmals die Prüfung von bruchmechanischen Eigenschaften verschiedener Werkstoffe unter kryogenen Umgebungsbedingungen von bis zu 10 K (-263 °C), also unter extrem niedrigen Temperaturen. Im neuen instrumentierten Kerbschlagwerk können Werkstoffe mit einem Arbeitsvermögen von 300 J nach DIN EN ISO 14556 geprüft werden. Relevant ist dies vor allem in der neueren Forschung zur Lagerung von flüssigem Wasserstoff. Mithilfe der neuen Prüfmaschine können nun auch Versuche zur Bestimmung und Bewertung des bruchmechanischen Verhaltens von Werkstoffen bei den typischerweise vorherrschenden Lagertemperaturen von flüssigem Wasserstoff (21 K bzw. -252 °C) durchgeführt werden. Dies kann für die aktuelle Forschung wichtige Erkenntnisse liefern: Welche werkstoffrelevanten Faktoren spielen bei der Lagerung und dem Transport von flüssigem Wasserstoff zusammen? Und welche Faktoren müssen beachtet und möglicherweise weiter optimiert werden? Diese Fragen werden jetzt mithilfe der neuen Prüfmaschine Stück für Stück beantwortet.

Der erste Versuch, der in der Prüfmaschine durchgeführt wurde, war definitiv schon einmal beeindruckend. Hier wurde eine Kerbschlagprobe aus X5CrNi18-10 bei einer Versuchstemperatur von 15 K (-258 °C) zerschlagen. Dabei war eine Kraft von über 25.000 N in den ersten zwei Millisekunden des Versuchs messbar. Die verbrauchte Kerbschlagarbeit betrug 85 J.

Das Institut dankt in diesem Zusammenhang dem Land Bremen für die Unterstützung.

Foto oben: Instrumentiertes Kerbschlagwerk HIT750P und Temperiereinheit (c) ZwickRoell, Hausmesse Oktober 2022

Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch (Arbeitsvermögen 300 J) an X5CrNi18-10 bei einer Versuchstemperatur von 15 K (K_V=85 J)