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Die Bruchdehnung ist ein Kennwert der Werkstoffwissenschaften, der die bleibende Verlängerung der Zugprobe nach dem Bruch, bezogen auf die Anfangsmesslänge, angibt.[1] Sie charakterisiert die Verformungsfähigkeit (bzw. Duktilität) eines Werkstoffes und kann, entsprechend dem charakteristischen mechanischen Verhalten der Werkstoffarten, unterschiedlich definiert und auch mit unterschiedlichen Symbolen bezeichnet sein. Die Bruchdehnung geht in übliche Berechnungsmodelle (z. B. in der Baustatik) nicht ein.

Metallische WerkstoffeBearbeiten

DefinitionBearbeiten

Die Bruchdehnung ist die auf die Anfangsmesslänge   einer Probe im Zugversuch bezogene bleibende Längenänderung   nach erfolgtem Bruch.[2]

 

mit

  Länge nach dem Bruch

Die Anfangsmesslänge   wird vor dem Zugversuch durch Messmarken auf der Zugprobe festgelegt.

Die Bruchdehnung wird noch heute gelegentlich mit dem früher gebräuchlichen Symbol   bezeichnet[3].

ProportionalstäbeBearbeiten

Infolge der örtlich begrenzten Einschnürung ist die Bruchdehnung   abhängig von der Anfangsmesslänge  . Um vergleichbare Werte für die Bruchdehnung zu erhalten, werden für Zugversuche meist Proportionalstäbe verwendet, d. h. Proben, bei denen die Anfangsmesslänge   zum Ausgangsquerschnitt   in festem Verhältnis steht.

Flachstäbe:

 

Für Flachproben ist ein Wert von   international gebräuchlich. Alternativ kann auch ein Wert von   verwendet werden.

Rundstäbe:

 

Für Rundproben ist ein Wert von   üblich. Alternativ kann auch ein Wert von   verwendet werden.

Bei Rundproben wird die Bruchdehnung meist mit   oder   angegeben. Der Index bezieht sich auf das Verhältnis   der Anfangsmesslänge   zum Anfangsdurchmesser  :

-   bei kurzem Proportionalstab, es gilt  

-   bei langem Proportionalstab, es gilt  

Polymere Werkstoffe (Kunststoffe)Bearbeiten

DefinitionBearbeiten

Die Bruchdehnung   ist der zuletzt aufgezeichnete Dehnungswert, bevor ein Spannungsabfall auf weniger als oder gleich 10 % des Festigkeitswerts erfolgt. Sie wird als Größe der Dimension 1 oder in Prozent (%) angegeben.[4]

Bei Brüchen oberhalb der Streckgrenze wird die nominelle Bruchdehnung   angegeben. Diese ist der letzte aufgezeichnete nominelle Dehnungswert, bevor ein Spannungsabfall auf weniger als oder gleich 10 % des Festigkeitswerts erfolgt. Die nominelle Dehnung wird anhand der Messwerte zwischen den Einspannklemmen bestimmt.

VielzweckprobekörperBearbeiten

Die Bruchdehnung wird bei polymeren Werkstoffen üblicherweise mittels des Vielzweckprobekörpers[5] bestimmt.

LiteraturBearbeiten

  • Burkhard Heine: Werkstoffprüfung – Ermittlung der Eigenschaften metallischer Werkstoffe. 3. Aufl., Hanser Verlag München, 2015. ISBN 978-3-446-44455-3.
  • Wolfgang Grellmann, Sabine Seidler: Kunststoffprüfung. 3. Aufl., Hanser Verlag München, 2015. ISBN 978-3-446-44350-1.

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. Zugfestigkeit, Streckgrenze, Dehngrenze, Bruchdehnung (abgerufen am 14. September 2018)
  2. EN ISO 6892-1:2016 Metallische Werkstoffe – Zugversuch – Teil 1: Prüfverfahren bei Raumtemperatur.
  3. W. Bickel: Die metallischen Werkstoffe des Maschinenbaus. Springer Verlag Berlin, 1953.
  4. EN ISO 527-1:2012 Kunststoffe - Bestimmung der Zugeigenschaften - Teil 1: Allgemeine Grundsätze.
  5. EN ISO 3167:2014 Kunststoffe - Vielzweckprobekörper.