Bruchdehnung

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Die Bruchdehnung ist ein Kennwert der Werkstoffwissenschaften, der die bleibende Verlängerung der Zugprobe nach dem Bruch, bezogen auf die Anfangsmesslänge, angibt. Sie charakterisiert die Verformungsfähigkeit (bzw. Duktilität) eines Werkstoffes und kann, entsprechend dem charakteristischen mechanischen Verhalten der Werkstoffarten, unterschiedlich definiert und auch mit unterschiedlichen Symbolen bezeichnet sein. Die Bruchdehnung geht in übliche Berechnungsmodelle (z. B. in der Baustatik) nicht ein.

Metallische Werkstoffe[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Definition[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Bruchdehnung A ist die auf die Anfangsmesslänge einer Probe im Zugversuch bezogene bleibende Längenänderung nach erfolgtem Bruch[1].

mit

Länge nach dem Bruch

Die Anfangsmesslänge wird vor dem Zugversuch durch Messmarken auf der Zugprobe festgelegt.

Die Bruchdehnung wird noch heute gelegentlich mit dem früher gebräuchlichen Symbol bezeichnet[2].

Proportionalstäbe[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Infolge der örtlich begrenzten Einschnürung ist die Bruchdehnung abhängig von der Anfangsmesslänge . Um vergleichbare Werte für die Bruchdehnung zu erhalten, werden für Zugversuche meist Proportionalstäbe verwendet, d. h. Proben, bei denen die Anfangsmesslänge zum Ausgangsquerschnitt in festem Verhältnis steht.

Flachstäbe:

Für Flachproben ist ein Wert von international gebräuchlich. Alternativ kann auch ein Wert von verwendet werden.

Rundstäbe:

Für Rundproben ist ein Wert von üblich. Alternativ kann auch ein Wert von verwendet werden.

Bei Rundproben wird die Bruchdehnung meist mit oder angegeben. Der Index bezieht sich auf das Verhältnis der Anfangsmesslänge zum Anfangsdurchmesser :

- bei kurzem Proportionalstab, es gilt

- bei langem Proportionalstab, es gilt

Polymere Werkstoffe (Kunststoffe)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Definition[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Bruchdehnung ist der zuletzt aufgezeichnete Dehnungswert, bevor ein Spannungsabfall auf weniger als oder gleich 10 % des Festigkeitswerts erfolgt. Sie wird als Größe der Dimension 1 oder in Prozent (%) angegeben[3].

Bei Brüchen oberhalb der Streckgrenze wird die nominelle Bruchdehnung angegeben. Diese ist der letzte aufgezeichnete nominelle Dehnungswert, bevor ein Spannungsabfall auf weniger als oder gleich 10 % des Festigkeitswerts erfolgt. Die nominelle Dehnung wird anhand der Messwerte zwischen den Einspannklemmen bestimmt.

Vielzweckprobekörper[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Bruchdehnung wird bei polymeren Werkstoffen üblicherweise mittels des Vielzweckprobekörpers[4] bestimmt.

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Burkhard Heine: Werkstoffprüfung - Ermittlung der Eigenschaften metallischer Werkstoffe. 3. Aufl., Hanser Verlag München, 2015. ISBN 978-3-446-44455-3.
  • Wolfgang Grellmann, Sabine Seidler: Kunststoffprüfung. 3. Aufl., Hanser Verlag München, 2015. ISBN 978-3-446-44350-1.

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. EN ISO 6892-1:2016 Metallische Werkstoffe - Zugversuch - Teil 1: Prüfverfahren bei Raumtemperatur.
  2. W. Bickel: Die metallischen Werkstoffe des Maschinenbaus. Springer Verlag Berlin, 1953.
  3. EN ISO 527-1:2012 Kunststoffe - Bestimmung der Zugeigenschaften - Teil 1: Allgemeine Grundsätze.
  4. EN ISO 3167:2014 Kunststoffe - Vielzweckprobekörper.