Zugversuch: Bestimmung der Steckgrenze, Zugfestigkeit und Bruchdehnung

Der Zugversuch ist ein normiertes Verfahren zur Bestimmung verschiedener physikalischer Kennwerte, wie Streckgrenze, Zugfestigkeit und Bruchdehnung verschiedener Werkstoffe und Erzeugnisse.

Definition & Grundlagen

Der Zugversuch ist ein genormtes Verfahren zur bestimmung verschiedener physikalischer Kennwerte, wie Streckgrenze, Zugfestigkeit und Bruchdehnung. Dazu werden standardisierte Werkstücke verwendet, welche sich je nach Werkstoff und Erzeugnis unterscheiden können.

Beim Zugversuch selbst, wird ein Werkstück an beiden Seiten eingespannt. Es wird danach bis zum Bruch gedehnt. Auch dieser Vorgang ist normiert. Die Längenänderung  und die Kraft  werden während des ganzen Versuchs gemessen. Anhand dieser Werte und der Geometrie der Testwerkstücke, kann dann die auftretende Spannung in Relation zur Dehnung aufgezeichnet werden. So entsteht das Spannungs-Dehnungs-Diagramm.

Kenngrössen

Theorie & Hintergrund

Wie man im Spannungs-Dehnungs-Diagramm sehen kann, verhalten sich viele Werkstoffe bis zum Erreichen der Streckgrenze beinahe linear-elastisch. Das heisst, bis zum erreichen der Streckgrenze gilt das Hooksche Gesetz. Dieses besagt, dass sich die Dehnung  des Werkstücks proportional zur aufgewendeten Kraft  verhält. Das gleiche Prinzip gilt z. B. für Federn.

Beansprucht man das Werkstück darüber hinaus, wird es plastisch verformt. Das heisst, das Werkstück geht bei Entlastung nicht mehr in seine Ursprungsform zurück. Wird das Werkstück plastisch verformt, tritt eine Einschnürung auf. Der Bruch des Werkstücks tritt beim Erreichen der Zugfestigkeit auf. Also der grösstmöglichen Spannung, welche das Werkstück aushalten kann.

Anwendung & Praxis

Beim Zugversuch werden Versuchsablauf und Werkstückgeometrie durch Normen definiert.

Normen