Elastizitätsgrenze

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Als Elastizitätsgrenze eines Werkstoffes bezeichnet man die Größe der mechanischen Spannung, unterhalb der das Material elastisch ist, d. h., es nimmt wieder die ursprüngliche Form ein, wenn die Belastung entfernt wird (nicht-bleibende/reversible Verformung). Beim Überschreiten der Elastizitätsgrenze tritt eine irreversible Dehnung oder Stauchung bzw. eine plastische Verformung auf. Die Elastizitätsgrenzwerte werden neben anderen Materialkennwerten für die Berechnung und Bestimmung der Festigkeit und Stabilität mechanischer Konstruktionen verwendet.

Im Spannungs-Dehnungs-Diagramm ist die Elastizitätsgrenze der Punkt, in dem die Spannungskurve vom linearen Verlauf abweicht. Dieser Punkt ist nicht eindeutig definiert, sondern von der Messmethode abhängig:

  • schematisches Spannungs-Dehnungs-Diagramm mit ausgeprägter Streckgrenze
    die Streckgrenze bezeichnet diejenige Spannung, bis zu der ein Werkstoff keine sichtbare plastische Dehnung zeigt. Wenn die Spannung beim weiteren Aufbringen einer Dehnung wieder abfällt, liegen eine obere Streckgrenze (Index H für high) und eine untere Streckgrenze (Index L für low) vor.
  • schematisches Spannungs-Dehnungs-Diagramm mit kontinuierlichem Fließbeginn und eingetragener 0,2 %-Dehngrenze
    bei Werkstoffen mit kontinuierlichem Fließbeginn kann die Streckgrenze nicht eindeutig aus dem Diagramm abgelesen werden (vgl. Abb.: wo genau hört die elastische Gerade auf?). In diesen Fällen wird stattdessen die Dehngrenze angegeben (Formelzeichen meist ), die in jedem Fall eindeutig abzulesen ist. Sie bezeichnet diejenige Spannung, die nach dem Entlasten eine geringe bleibende Verformung ergibt. Diese Verformung wird als Index angegeben, der übliche Wert ist 0,2 % in Ausnahmefällen auch 0,01 % oder 0,005 %

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