Die Zugfestigkeit

Die Zugfestigkeit kann zur Charakterisierung von Elementen verwendet werden, die Zugbelastungen ausgesetzt sind (Halterungen, Seile). Bei der Konstruktion muss man wissen, welcher Belastung sie standhalten können und bei welcher Kraft sie reißen. Neben der Kraft muss auch der Querschnitt berücksichtigt werden .

 

Reißen

Während der Messung muss der Probekörper
des Prüfmaterials effektiv zerrissen werden. Er wird immer weiter gedehnt, während die Veränderung der Zugkraft gemessen wird. Die Zugfestigkeit (RZ) ist der Quotient aus der gemessenen Maximalkraft (FZ) und dem Ausgangsquerschnitt (A0). Ihre Maßeinheit
ist N/mm2, d. h. MPa.

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Prinzip der Messung
Die Maschine

Man braucht eine Maschine, die sehr hohe Kräfte aufbringen und Kraft sowie
Verschiebung messen kann. Die Zugprüfmaschine kann die Kreuzköpfe auf zwei Säulen hydraulisch, mechanisch oder elektromechanisch bewegen. An den Kreuzköpfen befindet sich die Spannvorrichtung, an der der Prüfkörper zu befestigen ist. Die Belastungsgeschwindigkeit muss je nach Material auf einen bestimmten Wert eingestellt werden.


Der Prüfkörper
 Das Reißen wird an einem Werkstück mit bekanntem Querschnitt und bekannter
Länge durchgeführt. Der Probekörper hat in der Regel einen runden oder rechteckigen Querschnitt und je nach Art des Spannzeugs zwei glatte oder mit Gewinde versehene Enden. Der mittlere Prüfabschnitt hat einen geringeren Querschnitt und wird für die Prüfung der Dehnung und des Reißens verwendet. Beim Einspannen muss auf die Einachsigkeit geachtet werden, damit die Maschine den Probekörper nur mit Zugkräften belastet, da Verdrehung und Biegung das Endergebnis verändern.		 
Das Ergebnis
 Während der Messung wird die Streckkraft in Abhängigkeit von der Dehnung per Computer geprüft. Die resultierende Kurve ist das Spannungs-Dehnungs-Diagramm. Aus dem linearen Anfangsabschnitt lässt sich das Elastizitätsmodul des Materials berechnen: In diesem Bereich würde der Probekörper auch ohne Belastung die ursprüngliche Länge wiedererlangen.
Danach können die obere und untere Fließgrenze abgelesen und die Zugfestigkeit berechnet werden. Die Form des Spannungs-Dehnungs-Diagramms ist ein Hinweis auf die Qualität des geprüften Materials (z. B. Sprödigkeit, Elastizität).