Non-metallic inclusions and fatigue strength of steel 34CrNiMo6 Translated title: Nichtmetallische Einschlüsse und Ermüdungsfestigkeit des Stahles 34CrNiMo6

Abstract

The causes of a composite roll fracture were investigated. The result of an FEM analysis showed that the occurrent stress could not have led to this fracture. Metallographic investigations in the area of the crack start site clearly showed non-metallic inclusions. These affect structural weak points and activate malfunctions. They significantly accelerated the cracking process due to the local notch effect which significantly reduced the performance of the material and thus the service life of the roll shaft.

Kurzfassung

Die Ursachen eines Verbundwalzenbruchs wurden untersucht. Eine FEM – Analyse führte zu dem Ergebnis, dass die auftretenden Spannungen nicht zu diesem Bruch führen konnten. Durch die metallographischen Untersuchungen im Bereich der Rissstartstelle konnten nichtmetallische Einschlüsse eindeutig nachgewiesen werden. Diese fungierten als strukturelle Schwachstellen und Versagensauslöser. Sie haben den Rissentstehungsprozess aufgrund lokaler Kerbwirkung erheblich beschleunigt, was das Leistungsvermögen des Werkstoffs und somit die Lebensdauer der Walzenwelle deutlich reduziert.