Zugversuch
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| Zugfestigkeit | Stahl | |
Inhaltsverzeichnis
Werkstoffkenngrößen bei der Belastung auf Zug
Bei der Belastung eines Werkstoffes auf Zug lassen sich drei Belastungsbereiche unterscheiden:
- Elastische Verformung: Der Werkstoff verformt sich (Verlängerung) während einer Belastung, geht danach aber wieder in seine Ausgangsposition zurück.
- Plastische Verformung: Bauteil bleibt dauerhaft verformt, ist aber nicht zerstört. Die Streckgrenze Re ist die Grenze zwischen elastischer und plastischer Verformung
- Reißen / Bruch, die Zugfestigkeit (Rm) ist die max. Belastung vor dem Reißen
Als Grenzwert für die Dimensionierung von Bauteilen gilt stets die Streckgrenze!
Zugversuch
An einer hydraulischen Zerreißmaschine ("Universalprüfmaschine", Zugprüfmaschine") kann ein Probestab auf Zug belastet werden. Bei einem Durchmesser von 10 mm wird eine Zerreißkraft von 25.000 N ermittelt.
- Wie groß ist der belastete Spannungquerschnitt?
- Welche Zugfestigkeit besitzt der Probestab?
1. Berechnung des Spannungsquerschnittes A in mm²
A = d2 · π · 0,25
A = (10 mm)2 · π · 0,25
A = 78,5 mm²
2. Berechnung der Zugfestigkeit Rm in N/mm²
Rm = FZ : A
Rm = 25.000 N : 78,5 mm²
Rm = 25.000 N : 78,5 mm²
Rm = 312,45 N/mm²
In welchem Verhältnis stehen Zugfestigkeit und Streckgrenze bei Stahl?
| Stahlsorte | S 235JR | X2 Cr Ni 12 | S 185 |
| Streckgrenze (Re) in N/mm² | 235 | 260 | 185 |
| Zugfestigkeit (Rm) in N/mm² | 340...470 | 450...600 | 290...510 |
| Mittelwert in N/mm² | 405 | 525 | 400 |
| Rm/Re | 1,72 | 2,02 | 2,16 |
Die Streckgrenze beträgt also nur ca. die halbe Zugfestigkeit!
Übung
Eine Schraube mit 30 mm Durchmesser wird auf Zug belastet. Wie groß ist die belastete Fläche?
Lösung:
Zugversuch: Lösung
