1.21 : Mechanische Eigenschaften von Stahl

Die mechanischen Eigenschaften von Stahl werden durch verschiedene Prüfungen beurteilt, die seine Festigkeit, Zähigkeit und Flexibilität bewerten. Diese Prüfungen umfassen Zug-, Torsions-, Aufprall-, Biege- und Härteprüfungen, die jeweils wichtige Informationen über die Eignung von Stahl für bestimmte Anwendungen liefern.

Der Zugversuch ist grundlegend für die Bestimmung der Zugfestigkeit. Bei diesem Test wird eine Stahlprobe mithilfe einer Greifvorrichtung gedehnt, bis sie bricht. Die während dieser Prüfung gesammelten Daten werden verwendet, um ein Spannungs-Dehnungs-Diagramm zu zeichnen, das wichtige Eigenschaften wie die Proportionalitätsgrenze, die Streckgrenze, die Zugfestigkeit und den Bruchpunkt hervorhebt.

Bei der Torsionsprüfung wird ein Drehmoment auf eine zylindrische Stahlprobe ausgeübt, um ihre Verdrehung zu messen und den Schermodul zu berechnen. Dieser Versuch hilft, das Verhalten des Stahls unter Verdrehungskräften zu verstehen.

Die Zähigkeit von Stahl wird durch den Charpy-V-Kerbversuch gemessen, bei dem eine gekerbte Probe von einem Pendelhammer getroffen wird. Die von der Probe während des Bruchs absorbierte Energie wird aus dem Höhenunterschied des Arms vor und nach dem Aufprall berechnet.

Ein Biegetest beurteilt die Widerstandsfähigkeit von Stahl gegen Biegekräfte. Dabei wird eine Stahlprobe in einem bestimmten Winkel und um einen vorgegebenen Radius gebogen. Dabei wird auf Risse auf der Zugseite geachtet, um ein Versagen festzustellen.

Schließlich wird die Härte von Stahl mit dem Rockwell-Härtetest gemessen, der die Eindringtiefe eines Diamantkegels oder einer Stahlkugel unter einer festen Last misst.

Zusammen liefern diese Versuche ein umfassendes Profil der mechanischen Eigenschaften von Stahl und geben Aufschluss über seinen Einsatz in verschiedenen Ingenieur- und Bauprojekten.