Zugversuche

Zugversuche werden von WMT&R bei Raumtemperatur und mit einer Ladefähigkeit von bis zu über 450.000 Kilo durchgeführt. Wir führen Zugversuche ebenfalls bei Temperaturen von -268°C bis zu 1204°C nach Kundenspezifikation sowie nach folgenden internationalen und industriellen Normen durch:

ASTM E 8 Standardprüfverfahren für Zugversuche von metallischen Werkstoffen

ASTM E 21, Standardprüfverfahren für Zugversuche von metallischen Werkstoffen bei erhöhter Temperatur

Mil-STD-1312-18 Standardverfahren, nationale Norm für Luft- und Raumfahrt, Prüfverfahren von Verbindungselementen; Methode 18, Zugfestigkeit bei erhöhter Temperatur

Mil-STD-1312-8 abgelöst durch NASM1312-8 Standardverfahren, nationale Norm für Luft- und Raumfahrt, Prüfverfahren von Verbindungselementen, Methode 8, Zugfestigkeit

ASTM A 370, Standardprüfverfahren und Bestimmungen zur mechanischen Prüfung von Stahlerzeugnissen, Kapitel 5-13 Zug

ASTM D 638, Standardprüfverfahren zur Bestimmung der Zugeigenschaften von Kunststoffen,

ASTM F 606 / F 606 M, Standardprüfverfahren zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften von Verbindungselementen mit Aussen- und Innengewinden,Unterlegscheiben, Unterlegscheiben mit direkter Spannungsanzeige und Nieten

ASTM D 3039/D 3039M, Standardprüfverfahren zur Bestimmung der Zugeigenschaften von Polymermatrix-Verbundwerkstoffen


Bei einem Zugversuch werden Proben nach anerkannten Normen axial gezogen, die Ergebnisse werden dann nach wissenschaftlich anerkannten Methoden gemessen. Durch diese Prüfung können die Bruchfestigkeit, die Streckgrenze, die wahre Spannung und Dehnung, die nominelle Spannung und Dehnung, der Elastizitätsmodul und der Zähigkeitsmodul eines Werkstoffes bestimmt werden.

Der Zugversuch dient zur Bestimmung zahlreicher Festigkeits- und Verformungseigenschaften eines Werkstoffes..

Die Zugfestigkeit wird festgestellt, wenn man die Maximallast vor dem Bruch durch den ursprünglichen Durchmesser der Probe dividiert. Die Streckgrenze hängt von der Last ab, welche nötig ist, um plastische Verformung an der Probe einzuleiten.

Der Elastizitätsmodul oder Youngscher Modul wird durch das Verhältnis zwischen Spannung und Dehnung innerhalb der Elastizitätsgrenze bestimmt. Der Elastizitätsmodul misst die Steifigkeit eines Werkstoffes, er gilt jedoch nur für den linealen Elastizitätsbereich. In einem x/y Diagramm wird dieser Bereich durch eine gerade Linie vor dem Beginn der Kurve gekennzeichnet. Bis zu diesem Punkt der Prüfung würde die Probe nach Entlastung noch in ihre ursprüngliche Form zurückkehren. Beim Überschreiten der Streckgrenze, fängt die plastische Verformung an, und die Probe wird nach Entlastung die ursprüngliche Ausmaße nicht mehr einnehmen.

Wenn kein bestimmter Ausgangspunkt des Elastizitätsbereichs im Diagramm erkennbar ist und deshalb keine Streckgrenze für das Material auftritt, wird eine Ersatzstreckgrenze bestimmt. Dieser Kategorie sind viele Metalle und die meisten Kunststoffe zuzuordnen. Eine Ersatzstreckgrenze wird als ein Prozentanteil der Dehngrenze bestimmt. Von der Dehngrenze wird parallel zum linearen Bereich des Elastizitätsmoduls eine Gerade gezeichnet. Der Dehnungswert am Schnittpunkt der Spannungs-Dehnungs-Kurve und der Parallele entspricht der Ersatzstreckgrenze.

Der Zähigkeitsmodul wird beim Zugversuch durch die Berechnung der Fläche unter der Kraft-Dehnungs-Kurve bis zum Bruch bestimmt.

Unter Zähigkeitsmodul versteht man die Energie, die pro Volumeneinheit absorbiert werden kann, ohne dass eine bleibende Verformung eingeleitet wird. Man berechnet den Zähigkeitsmodul durch die Integration der Spannungs-Dehnungs-Kurve vom Ursprung bis zur Elastizitätsgrenze. Danach dividiert man sie durch das ursprüngliche Volumen.

Die Bruchspannung ist die Last beim Bruch, geteilt durch die Querschnittsfläche beim Bruch.

Nominelle Spannung und Dehnung bezeichnen das Verhältnis zwischen der angewandten Belastung und der nicht verformten Querschnittsfläche. Auf der anderen Seite, bezeichnet die wahre Spannung und Dehnung das Verhältnis zwischen der angewandten Belastung und der momentanen Querschnittsfläche. Die wahre Spannung und Dehnung rechnen mit einer reduzierten Fläche der Probe bei der plastische Verformung auftritt. Für die meisten Anwendungen mit niedrigen Dehnraten (weniger als 5%) sind nominelle Spannung und Dehnung ausreichend genau. Höhere Dehnungsgeschwindigkeiten fordern kompliziertere Berechnungen, um die tatsächliche Spannung und Dehnung zu berechnen.