WikiDer > Zugversuch

Typischer Zugprüfstand

Teststäbchen zur Aufnahme a Spannungs-Dehnungs-Diagramm

An einer Zugversuch wird ein Stichprobe, in Form eines Normprüfkörpers, in a Prüfstand platziert und in zwei Klammern gesichert. Die Belastung der Probe erfolgt mittels Hydraulik- oder Spindelantrieb. Die aufgebrachte Zugkraft wird mit einer Kraftmesszelle gemessen und die Dehnung des Stabes mit einem Extensometer oder Dehnungsmesser.

Die meisten Zugversuche sind bewegungsgesteuert, dh dem Prüfling wird eine gewisse Dehnung auferlegt. Dadurch kann die Spannung im Verlauf des Tests abnehmen. Zugspannungskontrollierte Tests erfordern teurere Geräte, die die Spannung in den Schnecken auch bei plötzlich starker Ausdehnung des Materials anpassen. Eine fallende Spannung ist hier nicht möglich.

Diagramm

Der Verlauf eines Zugversuchs wird meist in einer Grafik dargestellt, dem sogenannten Spannungs-Dehnungs-Diagramm, wobei vertikal die Nennspannung [σ0= F/${Displaystil A_{0}}$] ist gedehnt und horizontal normalerweise die Dehnung [=Gestell des Prüflings [ε = ΔL/${Displaystil L_{0}}$].

Die Nennspannung ist die Nutzlast in Newton geteilt durch den ursprünglichen Querschnitt des Prüfkörpers in mm². Die Dehnung ist definiert als die gemessene Dehnung geteilt durch die Anfangslänge des Prüfstabs.

Raus aus einem Pull-Test Materialeigenschaften erhalten, die für den Designer besonders wichtig sind, wie z Elastizitätsmodul, Elastizitätsgrenze (Streckgrenze, 0,2 % Streckgrenze), Zugfestigkeit, und Brechen Rack.

Zugversuch für Metalle

Im Folgenden wird ein Zugversuch beschrieben, wie er an Metallen (zum Beispiel Baustahl) durchgeführt wird. Bei anderen Werkstoffen (Keramik, Kunststoff) sind solche Prüfungen (teilweise) anders.

Aufgrund der auf die Probe ausgeübten Zugkraft beträgt die Länge ${Displaystil L_{0}}$ mit einem Betrag ${Anzeigestil Delta L}$ erhöhen, ansteigen. Der Zusammenhang zwischen Nutzlast und resultierender Dehnung ist zunächst linear.

Hier dehnt sich der Prüfstab elastisch. Bei Entlastung in diesem elastischen Bereich würde der Stab wieder auf seine ursprüngliche Ausgangslänge zurückfedern ${Displaystil L_{0}}$. Bei Erreichen der Elastizitätsgrenze beginnt sich das Material plastisch (dauerhaft) zu verformen. Um den Prüfling zu dehnen, ist eine kontinuierlich höhere Belastung erforderlich.

Das Material stärkt. Alle Metalle zeigen dieses Verhalten mehr oder weniger stark. Zu einem bestimmten Zeitpunkt, während des Zugversuchs, erreicht die aufgebrachte Last ein Maximum. Bei diesem Maximum wird die Verformung des Prüfstabes gleichmäßig über den Stab verteilt. Bei nahezu gleichem Volumen des Stabes wird die zunehmende Länge durch einen abnehmenden Durchmesser (= Querkontraktion) kompensiert.

Jenseits des Maximums beginnt sich das Material einzuschnüren. In verformungskontrollierten Tests führt dies zu einem Abfall der Spannung im Stab. Das Ende des Tests wird durch einen lauten Knall markiert: das Brechen der Rute.

Siehe auch

• Spannungs-Dehnungs-Diagramm