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Zugversuch

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Der Zugversuch für metallische Werkstoffe gehört zum großen Bereich der Werkstoffprüfung. Damit ist er ein wesentlicher bestand teil der heutigen Prüfverfahren. Er dient zur Ermittlung des Verhaltens von Werkstoffen bei gleichmäßig zunehmender Zugbeanspruchung in einer Achse. Mit diesem Prüfverfahren werden Festigkeitswerte und Verformungswerte von metallischen Werkstoffen bestimmt. Zur Werkstoffbeurteilung und Werkstoffauswahl dienen hauptsächlich die mechanischen Eigenschaften: Zugfestigkeit Rm, Bruchdehnung A, Brucheinschnürung Z.

Je nach Werkstoff oder Behandlungszustand ist für den Konstrukteur die obere oder untere Streckgrenze ReH bzw. ReL besonders wichtig. Mit den ermittelten Werkstoffkenngrößen wird die Grundlage für die Dimensionierung statisch beanspruchter Bauteile (z.B. einer Brücke) bestimmt.

 

Formeln zur Berechnung einiger Werte beim Zugversuch

 

F = Zugkraft

Fm = Höchstzugkraft

Su = dünnst Stelle der Probe nach dem Bruch

S0 = Anfangsquerschnitt der Probe

Lu = Messlänge nach dem Bruch

L0 = Anfangsmesslänge

L = Messlänge der Probe

 

Zugfestigkeit

Rm=

Fm

S0

 

Bruchdehnung

A=

(Lu - L0)•100%

L0

 

Brucheinschnürung

Z=

(S0 - Su)•100%

S0

 

Zugspannung

σ=

F

S0

 

Dehnung

ε=

(L - L0)•100%

L0

 

Elastizitätsmodul ( Zählt nur im elastischen Bereich)

E=

σ •100%

ε

 

 

Oben: Spannungs-Dehnungs-Diagramm mit ausgeprägter Streckgrenze (z.B. weicher Stahl)

 

Unten: Spannungs-Dehnungs-Diagramm ohne ausgeprägter Streckgrenze (z.B. vergüteter Stahl)

 

Zugprobe aus S355JR (alt: St52) nach dem Zugversuch

 

 

 

 

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