Extensometer Dehnungsmesser

Wirkprinzip unterschiedlicher Extensometer, deren Einsatzzweck und Vor- und Nachteile (Highlights)

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Die Durchführung normkonformer Zugversuche nach z. B. ISO6892 / ISO527 und andere erfordert (neben einer Zugprüfmaschine) die Nutzung eines Extensometers / Dehnungsmessers. Nur wenn diese zusätzliche Ausstattung genutzt wird lassen sich sicher und normkonform ein E-Modul und daraus resultierende Kenngrößen (bei Metallen: E-Modul + Dehngrenze Rp0,2 / Rp1,0 / Rp0,01 / Rt0,5; bei Kunststoffen: E-Modul, Streckspannung + Streckdehnung usw.) ermittelten. In der modernen Prüftechnik werden folgende Extensometer / Dehnungsmesser genutzt:

Taktile (kontaktierende) Extensometer
Klemmung an der Probe mittels Schneiden

  • Anklemm-Extensometer (Clip-On / "Wäscheklammer"), meist geringer Messweg - Bestimmung E-Modul, Dehngrenzen Rp / Rt
  • Langweg-Extensometer hohe Auflösung < 0,1 µm - großer Messweg - Bestimmung E-Modul, Dehngrenze, Gleichmaß-, Bruch-Dehnung
  • Langweg-Extensometer geringe Auflösung < 10µm - Dehnungsmessung an Elastomeren / Gummi, nicht zur E-Modul-Bestimmung nutzbar

Kontaktlose, optische Extensometer
Verfolgung von Messmarken / Speckle-Mustern

  • Video-Extensometer hohe Auflösung < 0,1 µm - großer Messweg - Bestimmung des E-Modul, Dehngrenze, Gleichmaßdehnung, Bruchdehnung
  • Video-Extensometer geringe Auflösung > 10 µm - großer Messweg - Dehnungsmessung an Elastomeren / Gummi, nicht zur E-Modul-Bestimmung nutzbar
  • Laser-Speckle-Extensometer hohe Auflösung < 0,1 µm - großer Messweg - Bestimmung E-Modul, Dehngrenze, Gleichmaß-, Bruch-Dehnung

 


 

 

 

Anklemm-Extensometer

Metallzugversuch Bestimmung E-Moduls | Rp0,2 | Rp1,0 | Rp0,01 | Ae

Diese werden vor Versuchs-Beginn an die Zugprobe geklemmt und besitzen einen begrenzten Messweg (typisch z. B. < 2 mm). Diese Art der Extensometer werden nach der Ermittlung des E-Modul und der Schädigungsgrenzen ReH / Rp0,01 / Rp0.2 / Rp1,0 / Rt0,5 während dem laufenden Versuch abgenommen. Bei diesen Geräten handelt es sich im Prinzip nicht um Dehnungsmesser (plastische Verlängerungs-Messung bis zum Bruch) sondern um ein E-Modul- und Rp0.2 - Auswertegeräte. Da diese Extensometer nur einen begrenzten Messweg besitzen wird im Sinne des Wortes eine Dehnung nicht / nicht komplett erfasst (Ausnahme siehe Sonder-Anklemmdehnungsmesser).

Um eine Bruchdehnung normkonform ermitteln zu können muss eine Metallzugprobe vor dem Versuch mittels einer Teileinrichtung mit einem Raster bzw. dem L0 markiert werden. Nach dem Zugversuch wird die gebrochene Probe  zusammengefügt und die Verlängerung LU mittels Messschieber gemessen und in die Prüfsoftware eingegeben. Die Normen (ISO6892 Metallzugversuch) erlauben das berechnete L0 auf das nächst größere Inkrement von 5 oder 10 zu erhöhen - z. B. Vergrößerung eines berechneten L0 52,1 mm auf  L0 55 mm . Mit dieser Vorgehensweise kann, zur vereinfachten händischen Bruchdehnungsmessung, unsere Teileinrichtung mit starren Teilungs-Inkrementen zur rationellen Markierung der Zugprobe verwendet werden und so die Bruchdehnung sekundenschnell ermittelt werden.

In fast allen Fällen reicht der Messweg (<2 mm) dieser Anklemmdehnungsmesser nicht für die Messung der Bruchdehnung aus.

Ausnahme: Bruchdehnungsmessung mittels Anklemmdehnungsmesser MFA2: Dieser Anklemmdehnungsmesser ist sehr robust. Nach unserer Erfahrung kann dieser Anklemm-Extensometer in besonderen Fällen bis zum Bruch an der Probe verbleiben (keine Garantie-Zusage - wir empfehlen diese Vorgehensweise nur "inoffiziell" - uns ist jedoch kein Schaden durch Probenbruch bekannt). Voraussetzungen:

  • Dehnung <2% (bei L0 50 mm) z. B. Alu-Druckguss | Glasfaserkunststoff GFK  | Kohlefaser-Kunststoff CFK
  • Verwendung exaktes Le (z.B. Le55 bei L055 mm
  • Sicherung gegen Herabfallen durch dünne Kette

Bei einem Zugversuch an Kunststoffen kann dieser Typ Dehnungsmesser meist nicht verwendet werden da Kunststoff-Zugproben eine wesentlich höhere plastische Dehnung aufweisen. Gemäß den typischen Normen wird die Dehnung bis zum Bruch mittels Langweg-Extensometer (Langwegdehnungsmesser) und unter Einbeziehung des elastischen Anteils ermittelt.

Highlights MFA2

  • extrem genau (DMS - Technik) "immer" genauer als Langweg-Extensometer
  • sehr robust gegen vorzeitigen Probenbruch (Alu-Druckguss / GFK / CFK)
  • Le 30 + 50 (Optional: Sonder-Le 20 bis 100 mm)
  • günstig
  • einfache Handhabung
  • Optional als Doppel-ClipOn: Elektro-mechanische Kompensation Biegeeinfluss (NATCAP etc. vorgeschrieben)
     
  • keine Bestimmung von Ag, Agt, A: Probenmarkierung + Handvermessung

Highlights MFA2mini

  • extrem genau (DMS - Technik) "immer" genauer als Langweg-Extensometer
  • Le 10 - 80 mm (Sonder ab Le 20 mm)
  •  geringfügig günstiger als MFA2
  • einfache Handhabung
  • Optional als Doppel-ClipOn: Elektro-mechanische Kompensation Biegeeinfluss (NATCAP etc. vorgeschrieben)
     
  • keine Bestimmung von Ag, Agt, A: Probenmarkierung + Handvermessung
  • nicht so robust wie MFA2

 


 

 

 

Sonder - Clip-On

Hart-Kunststoff <50% | Betonstahl | Schrauben | Seile

Highlights MFA25 (u.a. Bruchdehnung < 50%)

  • Bestimmung E-Modul, Rp0,2, Streckspannung, Streckdehnung und ...
  • großer Messweg < 25 mm (Option: MFA12,5 = genauer), dadurch geeignet für harte und mittelharte Kunststoffe zur Bestimmung u. a. der Bruchdehnung (< 50% bei Le 50)
  • einfache Handhabung (ungünstiger als MFA2)
     
  • durch Scherenbewegung weniger linear als MFA2
  • etwas teurer als MFA2

Highlights MFA20 für Betonstahl

  • durch kreisförmig angeordnete Schneiden besonders für Draht / Betonstahl geeignet
  • großer, linearer Messweg < 20 mm zur Bestimmung Ag, Agt, A100, A200
  • preiswerteste Lösung für Betonstahl (!): Messung von E-Modul, ReH, Rp0,2
  • durch Stecksystem können variable Le eingestellt werden
  • Optional sind Le Verlängerungen für Le 100 oder Le 200 verfügbar
  • komfortable Handhabung
     
  • teurer als MFA2 / MFA25
  • nur für große Le geeignet ab Le 50 (Option Le 40)

Highlights MFS für Schrauben

  • der speziell für SCHÜTZ+LICHT konzipierte Dehnungsmesser dient der Verlängerungsmessung an Schrauben
  • Speziell wird die Verlängerung der ganzen Schraube (mm) gemessen
    (zur Messung % Dehnung an abgedrehten Schrauben empfehlen wird die Verwendung MFA2)
     
  • die Schrauben müssen im Kopf / Fuß eine Senkung erhalten (ähnlich Senkung  Spannen in einer Drehbank)
  • für die Nutzung dieses Dehnungsmessers ist spezielles Spannzeug mit "Fenster" oberhalb / unterhalb der Schraube erforderlich

Highlights MFI für Seile

  • konzipiert für die Dehnungsmessung an Seilen
  • sichere Klemmung auf Seilen durch kreisförmige Anordnung der Schneiden
     
  • Seile zerreißen mit (extremer) Energie - Gerät muss nach dem Übergang in die Plastizität abgenommen werden

 

 

 


 

 

 

Video-XT

Metallzugversuch ISO6892 / ISO 527 und andere

Bei dem Video-XT handelt  es sich um einen durch GALDABINI entwickelten, kontaktlosen Video-Extensometer für die hochpräzise, bi-direktional Erfassung der Längsdehnung (Option: Querkontraktion). Dieser erfüllt die Anforderungen gem. ISO EN 9513 (Güteklasse 0,5) und ASTM E83 B1 (je nach Objektiv). Da dieser Extensometer die Probe nicht kontaktiert handelt es sich um eine wirklich universell einsetzbare Ausstattung. Dieser ist für alle Arten von Werkstoffen oder Komponenten geeignet. Der bi-direktionale Dehnungsmesser ist für alle Versuchsarten (Zugversuch, Druckversuch, Biegeversuch sowie Zyklen- und Hysterese-Versuche nutzbar. Optional steht neben der Routine zur Auswertung der Längsdehnung ein Software-Modul für die Querkontraktionsmessung zur Verfügung. Das System ist geeignet für alle Werkstoffe wie Stahl, Kunststoff, Gummi, Harze, Drähte, Seile, Drahtseile, polyurethan-Schaum, Halbzeuge und fertige Produkte (duktile und hochfeste Werkstoffe, geringe und hohe Dehnungen (*).

Highlights Video-XT

  • unzerstörbar da nicht kontaktierend
  • komplette Dehnung-Messung bis Bruch: E-Modul, Rp0,2, Ag, A (<50%)
  • Le / L0 wählbar: Lieferung umfasst diverse Le-Markierungen + Marker zur einfachen Markierung + automatische Messmarken-Erkennung
  • optionales R+N-Wert Software-Modul für EN 10113, EN 10275 oder Poisson Modul (**)
  • Keine Kraft-Einfluss (Gewicht / Betätigungskraft) auf Probe da nicht taktil: Auch für dünnste Proben / Folien / Drähte ...
  • Ideal auch für Versuche in Thermokammer (Sichtfenster)

 


 

 

 

Tastarm-Extensometer

Langweg-Dehnungsmesser zur Erfassung der Bruchdehnung

Diese Geräte besitzen eine ähnlich hohe Messauflösung wie Anklemmdehnungsmesser (1 µm oder gar 0,1 µm) und verbleiben wesentlich länger an der Probe.

Je nach Spannzeug verbleiben diese Messgeräte bis nach Überschreitung von Ag oder gar bis zum Bruch an der Probe. Damit sind diese Art von Dehnungsmessern (wegen dem hohen verfügbaren Messweg) in der Lage auch die Bruchdehnung zu ermitteln. Für die Prüfung von Zugproben besteht oft die Anforderung bzw. herrscht die Vorstellung vor, dass ein Dehnungsmesser bis zu Bruch an der Probe verbleiben soll um ein Bruchdehnung exakt messen zu können. Dies ist aber nicht erforderlich oder sinnvoll. Einige Hersteller (GALDABINI und einige Marktbegleiter) biten Dehnungsmesser an für die die Aussage getroffen wird (sinngemäß): "Geeignet zur Bruchdehnungs-Messung - Verbleib an der Probe bis zum Bruch)". Jedoch müssen die Dehnungsmesser kurz vor dem Bruch geöffnet wird damit elastische Dehnung (Rückfederung des elastischen Anteils) oder sogar Teile der gebrochenen Probe die Schneiden des Dehnungsmessers oder sogar die Arme beschädigen.

Warum dürfen die Arme des Extensometers geöffnet werden und die Ergebnisse stimmen trotzdem?
Die Schneiden / Messarme des Dehnungsmessers müssen bis nach Ag (Gleichmaßdehnung) oder besser deutlich nach der Gleichmaßdehnung an der Probe verbleiben. Ab dem Kraftmaximum verändert sich das Dehnverhalten: Die Probe wird nicht mehr an allen Stellen gleich gedehnt (Gleichmaßdehnung) sondern beginnt an einer Stelle mit einer Taillen-Bildung. Wird die Probe weiter gedehnt ist eine Einschnürung meist mit bloßem Auge erkennbar. Sobald es zu dieser deutlichen Einschnürungs-Dehnung kommt muss diese nicht mehr mit dem Dehnungsmesser gemessen werden sondern für diese Verlängerung kann das Traversenweg-Mess-System verwendet werden. 

Highlights MICRON

  • weltweit günstigster, hochauflösender (0,1µm) Langwegdehnungsmesser bis 700 mm
  • vollautomatischer Betrieb (AUF | ZU) bei gleichem L0 / L(A80 / A100 / A200)
  • rationelle Routine zur Le Einstellung (<30 Sekunden) für variables L0 / Le
  • variables Le 10 bis 200 mm 
  • Option: Querdehnungsmesser R+N-Wert nutzbar
     
  • keine vollautomatische L0 / LEinstellung
    sofern ständig wechselnde Le erforderlich sind wählen Sie bitte MFX200 / 500

Highlights MFX200

  • günstigster vollautomatischer, hochauflösender (0,1µm) Langwegdehnungsmesser bis 200 mm (200 mm abzüglich Le)
  • vollautomatischer Betrieb (AUF | ZU | Le) bei wechselndem L0 / L(A5,65 | A11,3)
  • drehende Messschneiden - verringert Schneiden-Abnutzung bei vorzeitigem Bruch
  • drehende Messschneiden - schneller Wechsel für Rundproben / Flachproben
  • inkl. Schwenksystem (Nutzung des Arbeitsraums für andere Prüfaufgaben

Highlights MFX500

  • wie MFX200 - jedoch Messweg 500 mm (500mm abzüglich Le)

 

 


 

 

 

HT-Dehnungsmesser

für Zugversuche bei Temperaturen bis 1200 Grad (ISO6892-2)

Highlights MFHT5 Hochtemperatur - Dehnungsmesser

  • Qualitäts-Dehnungsmesser für Hochtemperatur-Dehnungsmessung
  • erstklassige Messsystem mit DMS Dehnungsmessstreifen
    (deutlich bessere Linearität gegenüber induktiven HT-Dehnungsmessern)
  • Befestigung direkt am HT-Ofen (kein gesonderter Haltearm - besseres Handling)
  • für Temperaturen bis 1200 °C
  • für Le 25 und Le 50 mm
  • Andrucksystem mit integrierte "Wippe" zum Ausgleich gekrümmter Proben
     
  • nur für E-Modul, Rp0,2 (Rp1,0) einsetzbar - keine Messung von Ag / Agt / A%
    (Handvermessung erforderlich
  • Keramikarme - sensitive Handhabung erforderlich

 

 

 

 


 

 

 

Querdehnungsmesser

Messung der Breitenreduzierung im Zugversuch

Für Umformprozesse - insbesondere Tiefziehprozesse ist die Bestimmung der Querdehnung sehr wichtig. Mit diesen Querkontraktionsmessern wird die Taillenbildung / Einschnürung bzw. R+N-Wert gemessen. So darf z. B. ein Blech während dem Tiefziehprozess nicht zu stark ausdünnen um einen Riss zu vermeiden.

Highlights MFQ H2 Querdehnungsmesser Handanklemmung 2 Messsysteme

  • günstiges Anklemm-Gerät zur normkonformen Messung R+N-Werte
  • 2 Messsysteme - Mittelwertbildung per Y-Kabel
  • hochgenau - anderen System überlegen

Highlights MFQ H1 Querdehnungsmesser Handanklemmung 1 Messsystem

  • wie MFQ H1 - jedoch nur 1 Messsystem

Highlights MFQ A Querdehnungsmesser Automatisch 2 Messsysteme

  • komfortable, automatische Betätigung zur normkonformen Messung R+N-Werte
  • 2 Messsysteme - Mittelwertbildung per Y-Kabel
  • hochgenau - anderen System überlegen

 

 


 

Der Verbleib der Tastarme an der Probe ist vom Typ der Zugprüfmaschine und der Art des Spannzeugs abhängig

Bei einer hydraulischen Zugprüfmaschine mit Plungerkolben ist der Verbleib der Tastarme bis zum Bruch im Grundsatz nie möglich: Sobald eine Zugprobe bricht (insbesondere wenn nur geringe Dehnungen erreicht wurden und die Probe sich kaum / nicht einschnürt) wird die in der Probe gespeicherte Energie schlagartig frei. Dies führt dazu dass der Plungerkolben mit hoher Geschwindigkeit verfährt und die Tastarme mitgerissen werden. Es ist eine Frage der Zeit bis das der Tastarm-Extensometer zerstört ist. Zudem besitzt eine ältere Zugprüfmaschine meist nur ein Keilspannzeug das die Zugprobe nach dem Zugversuch nicht mehr fixiert - die Zugprobe fällt heraus oder wird sogar fortgeschleudert. Auch diese beschleunigt den noch kontaktierenden Dehnungsmesser derart, dass mindestens die Schneiden vorzeitig stumpf werden. Eine Schädigung kann ebenfalls nicht ausgeschlossen werden.

 

Weiterhin muss die Zugprobe durch ein geeignetes Spannzeug beim / nach dem Bruch sicher auf Position gehalten werden.
Dies wird im Allgemeinen nur erreicht mit:

  • (kostenintensivem) hydraulischem Spannzeug
  • sonstigen starren Einspannungen

Bei diesen geeigneten, starren Einspannungen kann es sich handeln z. B. um Spannzeuge für

Diese Spannmittel müssen mit einer Kontermutter / einem pneumatisch betätigten Stößel die Probe bei Probenbruch in der Position fixieren. Zudem darf das Querhaupt der Maschine nicht stark beschleunigen (dies schließt hydraulische Prüfmaschinen mit Plungerkolben aus / moderne hydraulische Universalprüfmaschinen mit Doppelkolben - Kolbenseite A + B - sind geeignet).

Erhöhter Verschleiß der Schneiden (Tastarme geklemmt bis Probenbruch)

Sofern die Messung mittels Extensometer bis zum Bruch erfolgen soll, ist mit einem höheren Verschleiß der Schneiden des Dehnungsmessers zu rechnen. Ein Verschleiß kann bereits nach wenigen Versuchen einsetzen. Dieser Verschleiß ist unvermeidbar, da die Probe im Versuch sowohl plastisch als auch elastisch verformt wird...

Bricht die Probe am Ende des Versuchs, so entspannt sich der elastische Anteil innerhalb eines Bruchteiles einer Sekunde. Die Probe wird in beiden Richtungen unter den Schneiden der Dehnungsmesser hinweg stark beschleunigt. Dieser Rückzug / Entspannung (bei Stahl üblicherweise ca. 0,3 % der Gesamtdehnung) erfolgt so schnell, dass es vollkommen ausgeschlossen ist, die Arme des Dehnungsmessers vorher (bezogen auf das Bruchereignis) zu öffnen. Daher "schießt" die Probe an den klemmenden Schneiden vorbei und wird diese mehr und mehr abstumpfen.
 

Weshalb ist es sinnvoll und für die Messergebnisse unschädlich den Dehnungsmessers nach Ag zu öffnen?

Die Dehnung setzt sich (bei Stahl) insgesamt aus 3 Teilen zusammen:
a.) dem elastischen Anteil (zieht sich nach dem Bruch wieder zusammen)
b.) der Dehnung bis zum Kraftmaximum (alle parallelen Bereiche dehnen gleichmäßig = Gleichmaßdehnung Ag + Agt)
c.) Dehnung im Einschnürungsbereich Z (ab Rm erfolgt eine Dehnung nur im Fließbereich "Z")

Bei dem elastischen Anteil (Dehnung) handelt es sich letztlich um gespeicherte Energie (ähnlich einer gespannten Feder), die bei Probenbruch entladen wird. Erfolgt ein Probenbruch ohne jegliche Einschnürung so geschieht dies explosionsartig. Typisch ist dies z. B. bei Gusswerkstoffen (Grauguss, Aluminiumguss) oder gehärteten Material sowie Glasfaser-Kunststoffen GFK. Bei diesen Werkstoffen beträgt die Bruchdehnung nur oft nur ca. <2 %. Diese Werkstoffe schnüren nicht ein (Z). Daher erfolgt kein Absinken der Kraft. Bei diesen Proben ist der Schock auf den Dehnungsmesser meist extrem.

Daher wird für diese Proben grundsätzlich von einem Tastarmdehnungsmesser abgeraten. Hier ist z. B. ein Anklemm-Dehnungsmesser meist besser geeignet. Der Dehnungsmesser Typen STRAIN 25 - 50 ist hier das zu bevorzugende Gerät. Dieser kann eine Bruchdehnung bis ca. 2 mm Messweg erfassen (auf Anforderung 3 mm). Es ist vom Hersteller offiziell nicht dafür freigegeben - wir wissen aber von vielen Kunden (und von diesem Hersteller), dass dieser spezielle Dehnungsmesser bis zum Bruch (2 oder 3 % Dehnung) an der Probe belassen wird ohne Schaden zu nehmen. Voraussetzung ist aber auch hier, dass die Probe nicht stark beschleunigt / die Probe vom Spannzeug nicht losgelassen wird (fixierte Probe) und der nur geklemmte Dehnungsmesser durch den Schlag nicht herunterfällt und auf das Maschinenbett fällt. Ein Herunterfallen kann durch eine Sicherung (kleine Kette) erfolgen.

Tastarmgeräte: Wegen der Sensibilität gilt allgemein die Empfehlung:

Die Tastarme sollten vor dem Bruch geöffnet werden

Dies ist ohne Verfälschung der Dehnungswerte möglich. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Messarme erst (deutlich) nach Ag geöffnet werden sollen.

Warum werden die Dehnungsergebnisse nach dem Öffnen des Dehnungsmessers trotzdem genau ermittelt?
Dies erklärt sich aus der Möglichkeit der unterschiedlichen Erfassung und Kombination von Messwerten unterschiedlicher Geber (Dehnungsmesser / Traversenweg) und deren differenten Auswertung: Bis zur maximalen Kraft dehnt sich eine Probe im gesamten parallelen Bereich gleichmäßig. Da aber die Dehnung nicht auf den gesamten parallelen Bereich (Lc) sondern auf die Ausgangslänge (Lo der  Probe) bezogen werden muss, ist hierfür der Verbleib des Dehnungsmessers bis Ag (Gleichmaßdehnung des gesamten parallelen Bereichs) unabdingbar notwendig.

Nachdem die maximalen Kraft (Fm bzw. Messgröße Rm) überschritten ist beginnt sich die Probe langsam und stetig einzuschnüren (Z). Jegliche Verlängerung der Probe erfolgt nun ausschließlich im Fließbereich (der dann schwächsten Stelle und der späterer Bruchstelle).

Zahlreiche Versuche beim Hersteller GALDABINI haben diese Vorgehensweise bestätigt: Es ist unerheblich (wenn feststeht, dass Ag überschritten ist) welches Mess-System diese Verlängerung erfasst. Dies kann durch den Dehnungsmesser erfolgen oder alternativ über das Traversenweg-Mess-System der Zugprüfmaschine. Nachfolgend eine veranschaulichende Skizze: Ab Rm beginnt der Fließbereich. Der Dehnungsmesser sollte nicht zu früh geöffnet werden sondern erst sobald der Spannungsgradient deutlich negativ wird.

Wann kann ein Verbleib an der Probe fehlerhafte Ergebnisse verursachen?

In einigen Fällen erfolgen die Einschnürung und der Bruch an der Probe nicht exakt in der Mitte sondern in der Nähe der Probenköpfe. In extremen Fällen erfolgt dieser sogar außerhalb der Schneiden des Dehnungsmessers… (außerhalb Lo bzw. Schneiden-Abstand Le). Sofern der Bruch nahe der Schneiden erfolgt "unterfließt" ein Teil der Dehnung die Extensometer-Schneiden. Sofern der Bruch außerhalb der Schneiden erfolgt geht die gesamte Dehnung nach Ag verloren.

- In der gezeigten Grafik erfolgt die Dehnungsmessung bis Fm (Rm) gleichmäßig (Gleichmaßdehnung Ag bzw. Agt innerhalb Lc bzw. Lv).
- Ab dem Kraftmaximum erfolgte die weitere Dehnung außerhalb das Dehnungsmessers: Der Graph erfährt keine weitere Verlängerung und fällt unmittelbar nach Ag / Rm senkrecht ab. In der Grafik ist sogar erkennbar, dass dieser rückwärts verläuft (der Abgriff innerhalb der Schneiden zieht sich elastisch zusammen).
Dieser Versuch ist zu verwerfen (Reh/Rp0,2 und Rm können genutzt werden / die Bruch-Dehnung A könnte nur manuell gemessen werden. Wären in diesem Fall die Arme des Dehnungsmessers nach dem Überschreiten von Ag geöffnet worden (Kanalumschaltung auf den Traversenweg) wäre die Dehnung ab Rm im Einschnürungsbereich aufgezeichnet worden. Wo dieser Einschnürungsbereich liegt ist dann unerheblich. Der Versuch hätte vermutlich als gültig bewertet werden können ...

Ist das Ergebnis der Bruch-Dehnung ein wesentliches Kriterium eines Zugversuchs?

Richtig ist, dass die Dehnung als Versuchsergebnis der ISO6892-1 genannt und deren Berechnung exakt beschrieben wird. Würde eine Konstruktion bzw. die Statik eines Bauteils auf der Basis von Bruchdehnungs-Ergebnissen beruhen müsste sich der Konstrukteur auf Werte verlassen die lange hinter der ersten Schädigungsgrenze des Materials ermittelt werden. Daher ist in der Praxis die Dehnung "nur" ein Indikator für die allgemeine Dehnfähigkeit von Werkstoffen. Das wesentlichste Element eines jeden Metallzugversuchs ist daher die Schädigungsgrenze (Reh oder Dehngrenze Rp0.2). Auf dieser Basis kann der Konstrukteur kalkulieren bis zu welcher Belastung das Material belastet werden kann ohne dass eine Schädigung erfolgt.

Einzig bei einem Umformprozess ist die Dehnung ein wesentliches Kriterium. Aber auch hier ist nicht die Bruchdehnung A als gut / schlecht-Kriterium erforderlich sondern der Wert Ag: Bis zu welcher Dehnung kann ein Material (z. B. Tiefziehblech) gedehnt werden ohne das eine partielle, ungewollte Dehnung erfolgt. Eine Dehnung in einem Teilbereich würde das Werkstück an dieser Stelle schwächen und z. B. die Wandstärke eines Autoblechs unter Toleranz absinken lassen. Die Ergebnisse der Bruchdehnung werden daher (sofern man nur den Zahlenwerten folgt) oft überbewertet. Einziges Ziel ist dann die Mindestanforderungen einer Stahlgüte in Bezug auf die Bruchdehnung zu erfüllen. Bedenken Sie bitte, dass die ISO6892-1 eine Rundung der Dehnungswerte auf 0,5% vorsieht...

 

 

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