Prüfung von MetallMATERIALEIGENSCHAFTEN Zwecks Passende Anwendungen Bestimmen

Zwick GmbH- u. Co. KILOGRAMM

Themen Umfaßt

Hintergrund

Materialeigenschaften

Effekt von Eigentums-Änderungen

Elastizitätsmodul

Prüfnormen - Voraussetzung für Vergleichbare Ergebnisse

Hintergrund

Metallische Materialien - Metalle und Metalllegierungen - haben ein sehr großes Spektrum von Eigenschaften. Zusätzlich zu den zwei besonderen Merkmalen der Struktur und der Funktion, wird auch zwischen den strukturellen und baulichen Materialien (z.B. Materialien für Maschinenbau und terotechnology, Feinmechaniker und Technik) und den Funktionsmaterialien unterschieden (z.B. Materialien für die ausführenden Elektrotechnik-, Elektronik- und Kommunikationsmedien).

Materialeigenschaften

Für bauliche Materialien ist die Stärke der mechanischen Eigenschaften, das ridigity (Elastizität) und die Formbarkeit (Plastizität) bei einer gegebenen Temperatur Entscheidend. Diese Eigenschaften definieren die Konfiguration (z.B. die max. Testkraft erfordert für Lastsrahmen und Messdosen) und die Ausrüstung (z.B. hochauflösende Dehnungsmesser für die Bestimmung des Elastizitätsmoduls von Elastizität) der Prüfmaschinen. Im Falle der mechanischen Belastung z.B. des Stahls, erst- im Gegensatz zu Gummi zum Beispiel - die hohe Starrheit tritt sofort in Kraft. Dies heißt beträchtliche Kraftzunahmen mit sehr wenig Deformationen, häufig weniger als die Stärke eines Haares und eine elastische Beweglichkeit während der Reduzierung in der Kraft. Nur wenn die Kraft fortfährt sich zu erhöhen, dann überlagert ein Plastik, d.h. dauerhafte Deformation die elastische Deformation. Die Exemplare, die von den sehr spröden Materialien gemacht werden (z.B. Roheisen) oder vom weichen Stahl abhängig von niedrigen Temperaturen brechen plötzlich und fast ohne irgendeine Plastikdeformation die Dehnfestigkeit einmal erreichend (d.h. ohne frühere Verengung).

Tabelle 1. Vergleich von Spezifischen Materialeigenschaften

Materialeigenschaften
(ohne Extremwerte)

Metalle

Konkret

Plastikmatte.
(nicht--reinforc.)

Dehnbar und compr. Stärke - MPa

100… 2000

200… 500

20… 160

Elastizitätsmodul - GPa

70… 210

15… 40

0,06… 6

Dichte (Dichte) - g-/cm³

2,7… 7,8

2,1… 2,4

1… 2

Charakteristische Druck-/Belastungskurve eines dehnbaren Exemplars gemacht vom Stahlblech (sehen Sie oben genannte Illustration) und von der Erweiterung des Abschnitts, bis kurz nach dem 0.2% Beweisdruck mit Illustration der lokalen Steigung T über „virtuellen“ messenden Kanal (sehen Sie untengenannte Illustration)

Effekt von Eigentums-Änderungen

Wenn sie hartnäckige Materialien verwendet, verringert sich die (Einheimisch) Starrheit beträchtlich, den Ertragdruck, einmal übersteigend und kann Werte von null sogar haben oder unten (zunehmende Deformation ohne Kraftzunahme oder sogar mit einer Reduzierung in der Kraft). Die Kennlinie eines dehnbaren Exemplars, das vom Stahlblech gemacht wird (Messlänge L0 = 80 Millimeter) prüft offenbar die ändernde Starrheit während der zunehmenden Deformation. Die bloße elastische Belastung bis zum Ertragdruck ist nur ca. 0,06% (µm ca. 50), die Plastikbelastung bis zum Bruch ist fast 32% (ca. 26 Millimeter), d.h. mehr als die Falte 500! Dieses Verhalten stellt besonders hohe Nachfragen auf den Messverfahren der Deformation, die verwendet werden sollen, um das Elastizitätsmodul von Elastizität, von Beweisdruck, von Belastung an der maximalen Kraft und von Belastung am Bruch im gleichen Test (d.h. hohe Auflösung und lange Testreisen) zu bestimmen. Außerdem darf das Messverfahren nicht während eines plötzlichen Exemplarbruches auch nicht geschädigt werden. Unter Einfluss der Testkraft nicht nur wird das Exemplar verformt, aber es gibt auch eine elastische Deformation aller Prüfmaschinekomponenten (Lastsrahmen, Messdose, Exemplarmontagen und Exemplarteile außerhalb der Messlänge) gelegen im Fluss der Kraft. Wegen der großen Starrheit der Exemplare, ist die elastische Deformation der Prüfmaschine größtenteils offenbar höher als die Deformation des Exemplars (bis zu mehr als das zehnfach).

Elastizitätsmodul

Für das Maß dieser kleinen Deformationen, z.B. für die Bestimmung des Elastizitätsmoduls von Elastizität und von Beweisdruck, ist das indirekte Maß über Zwischenüberschrift oder der Kolbenlauf deshalb praktisch unmöglich. Die Zwischenüberschrift oder der Kolbenlauf der Prüfmaschine ist entsprechend dem Verhältnis zwischen dem Exemplar und Maschinenstarrheit, die in Exemplar- und Maschinendeformation klassifiziert werden. Deshalb hängt die Deformationsgeschwindigkeit nicht nur von der Zwischenüberschrift- und Kolbengeschwindigkeit, aber auch von den Exemplarmaßen (Starrheit, Geometrie) und von der Maschinenkonfiguration ab. Aber die Deformationsgeschwindigkeit beeinflußt die bestimmt zu werden Kennwerte, insbesondere weniger steife Materialien. Deshalb kann eine Vergleichbarkeit der Testergebnisse der Exemplare von verschiedenen Maßen und von verschiedenen Maschinen nur garantiert werden, wenn die Zwischenüberschrift- oder Kolbengeschwindigkeit kontrolliertes sein kann basiert auf den Messwerten der Kraft und der Deformation.

Prüfnormen - Voraussetzung für Vergleichbare Ergebnisse

Eine der Hauptaufgaben der Prüfnormen ist, die gleichen Bedingungen für Exemplar- und Testreihenfolge unabhängig davon Zeit und Ort der Prüfung und der Prüfvorrichtung zu schaffen. Die internationalen Standards, welche mehr und mehr die nationalen Standards ersetzen, sind ein wichtiger Schritt, zum der Vergleichbarkeit der Testergebnisse weiter zu verbessern. Die wichtigsten nationalen und internationalen Standards, die heute die Prüfung von Metallen beantragt werden, werden in den folgenden Tabellen zusammengefasst. Im Allgemeinen werden die Standards überprüft und alle fünf Jahre lieferten die entsprechenden Anträge sind verfügbar anpaßten und eine Mehrheit der Normungsausschüsse wird gegeben. Angestellte von Zwick Roell sind in einigen Normungsausschüssen aktiv. So tragen sie ihr Know-how bei und Erfahrung des Herstellers der Prüfmaschinen und sie werden über die Produktentwicklung und die Berufsberatung der Kunden informiert.

Charakteristische Kraft/Ausdehnung/Zwischenüberschriftreisekurve eines dehnbaren Exemplars gemacht vom Stahlblech (geprüft mit einer Materialprüfmaschine Zwick Z100 mit hydraulischen Exemplargriffen)

 

Quelle: Zwick GmbH

 

Zu mehr Information über diese Quelle GmbH bitte besuchen Sie Zwick.

 

Date Added: May 3, 2007

Last Update: 4. January 2012 15:46

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