In diesem Video betrachten wir das Spannungs-Dehnungs-Diagramm und die Größen, die du aus ihm ablesen kannst. Los geht’s!
In der Werkstoffprüfung ist es sehr wichtig, dass die Eigenschaften eines Materials ausreichend bekannt sind. Materialeigenschaften sind zum Beispiel Festigkeit, Plastizität oder Sprödigkeit. Um die Werte zu ermitteln, werden Materialproben im Zugversuch getestet. Dazu wird die Probe in eine Zugprüfmaschine eingespannt und mit einer Zugkraft belastet.
Aus diesem Versuch kannst du dann das Kraft-Verlängerungs-Diagramm zeichnen. Es zeigt die verursachte Längenänderung unter Erhöhung der Kraft.
Das Kraft-Verlängerungsdiagramm hängt allerdings von der Probengeometrie ab. Da sich hier für das gleiche Material unterschiedliche Verläufe ergeben, muss das ganze auf eine Bezugsgröße gebracht werden.
Hier bietet sich ein Quadratmillimeter an ().
Beim Spannungs-Dehnungs-Diagramm werden also relative Größen verwendet.
Das heißt,
Sie wird an der x-Achse aufgetragen und in Prozent oder Promille angegeben.
Allerdings verformt sich das Bauteil später, wodurch sich der Querschnitt verändert. Die wahre Spannung kann im Zugversuch also nicht direkt ermittelt werden. Deshalb wird die technische Spannung verwendet.
Schauen wir uns das Diagramm doch einmal genau an!
Man kann drei Bereiche unterscheiden:
Die Streckgrenzen können dabei mehr oder weniger stark ausgeprägt sein, dies hängt vom Material ab. Ein Diagramm mit einer gering ausgeprägten Streckgrenze könnte zum Beispiel so aussehen:
Hier ist die Streckgrenze kaum zu erkennen, das Material hat einen kontinuierlichen Fließbeginn.
Bei Baustählen ist die Streckgrenze hingegen sehr ausgeprägt (Bsp. Spannungs Dehnungsdiagramm oben).
Weitere Größen, die sich aus dem Spannungs-Dehnungs-Diagramm ablesen lassen, sind:
Außerdem haben wir verschiedene Dehnungen (Bsp. Spannungs-Dehnungs-Diagramm oben):
Nun kennst du das Spannungs-Dehnungsdiagramm und weißt, welche Werte du daraus ablesen kannst.
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