Zugversuch

Einleitung

Der Zugversuch ist das wichtigste mechanische Prüfverfahren. Aus dem Zugversuch werden Kennwerte unter einachsiger Belastung bei konstanter Temperatur (meist  Raumtemperatur) bestimmt. Dazu wird ein glatter, d.h. ungekerbter  Prüfstab in eine Zugprüfmaschine eingespannt und in Richtung der Stabachse  mit konstanter Verformungsgeschwindigkeit bis zum Zerreißen gedehnt. Die Zugprüfmaschine erfasst den Zusammenhang zwischen Zugkraft F und Verlängerung ΔL der Probe als Kraft‐Verlängerungs‐Diagramm, mit unter auch als Maschinendiagramm bezeichnet. Kraft und Verlängerung sind aber nicht werkstoffspezifisch, sondern werden von der Probengeometrie (Anfangsmesslänge, Anfangsquerschnitt) bestimmt. Indem die Zugkraft auf den Probenquerschnitt und die Verlängerung auf die Probenlänge bezogen werden, erhält man das Spannungs‐DehnungsDiagramm für  den entsprechenden Werkstoff. Bei diesen Diagrammen unterscheidet man das technische Spannungs‐Dehnungs‐Diagramm, das wahre Spannungs‐Dehnungs‐Diagramm und die Fließkurve.

Der Zugversuch (Zugprüfung) ist eine Prüfung zur Ermittlung der Festigkeit und weiterer Kennwerte. Die Probe wird mit einer Normalspannung (senkrecht zur Querschnittfläche wirkenden Kraft) belastet. Das Prüfprinzip ist relativ simpel, die Probe wird

• angefertigt
• vermessen
• eingespannt
• gezogen

Die Proben für die Versuchsdurchführung sind genormt, es gibt Flach- und Rundzugproben, sowie Proben in Sonderform ohne Normung.

Ermittelte Parameter

Folgende Kennwerte werden im Zugversuch ermittelt

• Zugfestigkeit
  • Rm = MPa
• Streckgrenze
  • Re = Mpa (meist ReH , bei Werkstoffen mit ausgeprägter oberer Streckgrenze)
    • ReH obere Streckgrenze
    • ReL untere Streckgrenze
• Dehngrenze
  • Rp = Mpa (Rp0,2 bei Werkstoffen ohne ausgeprägte Streckgrenze)
• Dehnung
  • A = % Bruchdehnung
• Einschnürung
  • Z = % Brucheinschnürung (Verformungszähigkeit)
• Elastizitätzmodul
  • E = Mpa (Proportionalitätsfaktor E. Er ist ein Maß für den Widerstand, den ein Werkstoff seiner elastischen Verformung entgegensetzt.)