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Unterschied - Zugfestigkeit und Streckgrenze

Für die Werkstoffprüfung gibt es genormte Prüfverfahren, die dazu dienen, die unterschiedlichen Werkstoffkennwerte zu ermitteln. Die Zugfestigkeit und die Streckgrenze eines Werkstoffs lassen sich mit dem sogenannten Zugversuch bestimmen. Dieser Artikel erklärt Ihnen den Unterschied zwischen diesen beiden Kennwerten.

Beim Zugversuch werden unterschiedliche Kennwerte - wie Zugfestigkeit und Streckgrenze - ermittelt.
Beim Zugversuch werden unterschiedliche Kennwerte - wie Zugfestigkeit und Streckgrenze - ermittelt.

Um Werkstoffe - wie etwa Stahl - richtig einsetzen zu können, müssen die Zugfestigkeit und die Streckgrenze bekannt sein. Falls Sie sich fragen, worin der Unterschied zwischen diesen beiden Kennwerten besteht, dann erfahren Sie mehr dazu in den nachfolgenden Zeilen.

Zugfestigkeit bei unterschiedlichen Werkstoffen

  • Die Zugfestigkeit (Formelzeichen Rm) gibt die Spannung im Werkstoff an, die maximal aufgenommen werden kann, bis es zum Versagen bzw. Bruch des Werkstoffs kommt.
  • Die Dimension der Zugfestigkeit wird als Kraft pro Fläche - also beispielsweise in der Einheit N/mm2 - angegeben.
  • Im Zugversuch wird der Werkstoff mit einer zunehmenden Zugkraft auseinandergezogen. Der Versuch wird bis zum Versagen des Werkstoffs durchgeführt.
  • Jeder Werkstoff hat eine charakteristische Zugfestigkeit. Zwischen den Werkstoffen treten dabei zum Teil große Unterschiede auf. Aluminium besitzt beispielsweise eine Zugfestigkeit von 45 N/mm2, Baustahl dagegen 510 N/mm2.

Bestimmung der Streckgrenze

  • Beim Zugversuch lässt sich die sogenannte Streckgrenze (Formelzeichen Re) klar bestimmen. Sie bezeichnet diejenige Spannung, bis zu der ein Werkstoff keine plastische Verformung zeigt.
  • Wird die Spannung erhöht und damit die Streckgrenze überschritten, kommt es zu einer Dehnung und Einschnürung des Werkstoffs. Erhöhen sich die Zugkräfte weiter, versagt der Werkstoff schließlich.
  • Die Streckgrenze tritt bei Werkstoffen unterschiedlich schnell auf. Aluminium erreicht seine Streckgrenze bei 40 N/mm2, Baustahl erst bei 355 N/mm2.

Sowohl die Zugfestigkeit als auch die Streckgrenze sind Spannungen, die je nach Werkstoff unterschiedlich hoch ausfallen können. In jedem Fall ist die Streckgrenze immer niedriger als die Zugfestigkeit.

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