{"id":21323,"date":"2022-08-15T11:56:17","date_gmt":"2022-08-15T03:56:17","guid":{"rendered":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/?p=21323"},"modified":"2022-08-15T11:56:21","modified_gmt":"2022-08-15T03:56:21","slug":"what-is-tensile-strength-of-metal-material-and-its-measuring-method","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/what-is-tensile-strength-of-metal-material-and-its-measuring-method\/","title":{"rendered":"Was ist die Zugfestigkeit von Metallmaterial und seine Messmethode?"},"content":{"rendered":"
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Spannung ist ein einfacher Test der mechanischen Eigenschaften. Innerhalb des Messabstands ist die Spannung gleichm\u00e4\u00dfig, die Messung von Spannung, Dehnung und Leistungsindikatoren ist stabil, zuverl\u00e4ssig und f\u00fcr theoretische Berechnungen geeignet. Durch Zugversuche k\u00f6nnen die grundlegendsten mechanischen Eigenschaftsindizes im Prozess der elastischen Verformung, der plastischen Verformung und des Bruchs gemessen werden, wie beispielsweise der positive Elastizit\u00e4tsmodul E und die Streckgrenze \u03c3 0,2. Streckgrenze \u03c3 s. Zugfestigkeit \u03c3 b. Dehnungsrate nach Bruch \u03b4 Und Fl\u00e4chenverkleinerung \u03c8 usw. Die im Zugversuch erhaltenen mechanischen Eigenschaftsindizes, wie z. B. e \u03c3 0,2\u3001 \u03c3 s\u3001 \u03c3 b\u3001 \u03b4\u3001\u03c8 usw. sind die inh\u00e4renten Grundeigenschaften von Materialien und die Hauptgrundlage im Ingenieurdesign.<\/a><\/a><\/a><\/p>\n\n\n\n

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Zusammenhang zwischen plastischer Metallverformung und Zugfestigkeit<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Bei den meisten Metallmaterialien sind Spannung und Dehnung im Bereich der elastischen Verformung proportional. Wenn die Spannung oder Dehnung ab einem bestimmten Punkt weiter zunimmt, ist die Dehnung nicht mehr proportional zur ausge\u00fcbten Spannung.<\/p>\n\n\n\n

An diesem Punkt beginnt die Bindung zu den benachbarten Ausgangsatomen aufzubrechen und wird durch eine neue Gruppe von Atomen modifiziert. Wenn dies geschieht, kehrt das Material nach dem Entfernen der Spannung nicht in den urspr\u00fcnglichen Zustand zur\u00fcck, d. h. die Verformung ist dauerhaft und unwiederbringlich, und dann tritt das Material in die plastische Verformungszone ein (Abb. 1).<\/p>\n\n\n\n

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Abb. 1 Schematische Darstellung der plastischen Verformung<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Tats\u00e4chlich ist es schwierig, den genauen Punkt zu bestimmen, an dem das Material von der elastischen Zone in die plastische Zone \u00fcbergeht. Wie in Abb. 2 dargestellt, wird eine parallele Linie mit einer Dehnung von 0,002 gezeichnet. Durch diese Linie wird die Spannungs-Dehnungs-Kurve abgeschnitten und die Streckgrenze als Streckgrenze ermittelt. Die Streckgrenze ist gleich der Spannung, bei der eine signifikante plastische Verformung auftritt. Die meisten Materialien sind weder einheitlich noch vollkommen ideale Materialien. Die Materialausbeute ist ein Prozess, der in der Regel mit einer Kaltverfestigung einhergeht und daher kein spezifischer Punkt ist.<\/p>\n\n\n\n

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Abb. 2 Spannungs-Dehnungs-Kurve<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Bei den meisten Metallmaterialien sieht die Spannungs-Dehnungs-Kurve \u00e4hnlich aus wie in Abb. 3. Wenn die Belastung beginnt, steigt die Spannung von Null an und die Dehnung nimmt linear zu. Bis das Material nachgibt, beginnt die Kurve von der Linearit\u00e4t abzuweichen.<\/p>\n\n\n\n

Erh\u00f6hen Sie die Spannung weiter und die Kurve erreicht den Maximalwert. Der Maximalwert entspricht der Zugfestigkeit, also dem maximalen Spannungswert der Kurve, in der Abbildung durch m dargestellt. Der Bruchpunkt ist der Punkt, an dem das Material endg\u00fcltig bricht und in der Abbildung mit F gekennzeichnet ist.<\/a><\/p>\n\n\n\n

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Abb. 3 Schematische Darstellung der technischen Spannungs-Dehnungs-Kurve<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

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Das typische Spannungs-Dehnungs-Testger\u00e4t und die Geometrie der Testprobe sind in Abb. 4 dargestellt. W\u00e4hrend des Zugtests wird die Probe langsam gezogen und die L\u00e4ngen\u00e4nderungen und die ausge\u00fcbte Kraft werden aufgezeichnet. Der Kraft-Weg-Verlauf wird aufgezeichnet. Die Spannungs-Dehnungs-Kurve kann unter Verwendung der urspr\u00fcnglichen L\u00e4nge, der Messl\u00e4nge und der Querschnittsfl\u00e4che der Probe erstellt werden.<\/p>\n\n\n\n

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Abbildung 4 Belastungstest<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

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Abbildung 4 Belastungstest<\/p>\n\n\n\n

F\u00fcr Materialien, die einer plastischen Zugverformung unterliegen k\u00f6nnen, werden am h\u00e4ufigsten zwei Arten von Kurven verwendet: die technische Spannungs-Dehnungskurve und die echte Spannungs-Dehnungs-Kurve. Der Unterschied besteht darin, dass die zur Berechnung der Spannung verwendete Fl\u00e4che unterschiedlich ist. Ersteres verwendet die Anfangsfl\u00e4che der Probe und letzteres die Echtzeit-Querschnittsfl\u00e4che w\u00e4hrend des Zugvorgangs. Daher ist auf der Spannungs-Dehnungs-Kurve die tats\u00e4chliche Spannung im Allgemeinen h\u00f6her als die technische Spannung.<\/p>\n\n\n\n

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Abb. 5 Schematische Darstellung einer typischen Zugkurve<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

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Abb. 6 wahre Spannungs- und echte Dehnungskurven verschiedener realer Metallmaterialien<\/p>\n\n\n\n

Es gibt zwei Arten der gebr\u00e4uchlichsten Zugkurven: Die eine ist die Zugkurve mit offensichtlicher Streckgrenze; Zweitens die Zugkurve ohne offensichtliche Streckgrenze. Die Streckgrenze gibt den Widerstand des Metalls gegen die anf\u00e4ngliche plastische Verformung an. Dies ist eine der wichtigsten mechanischen Eigenschaften in der Ingenieurtechnik.<\/p>\n\n\n\n

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Abbildung 7 typische Zugkurve mit Kaltverfestigung<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

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Wie misst man die Zugfestigkeit anhand der plastischen Verformung von Metall?<\/h2>\n\n\n\n

Die plastische Restverformung ist eine wichtige Grundlage. Im Allgemeinen wird der Widerstand, der dem technischen Metall bei einer bestimmten plastischen Restverformung entspricht, k\u00fcnstlich als Streckgrenze angenommen, auch als bedingte Streckgrenze bezeichnet. Das hei\u00dft, es gibt keine offensichtliche plastische Streckgrenze und keine offensichtliche Streckgrenze. Wenn Sie die Streckgrenze des tats\u00e4chlichen Metalls wissen m\u00f6chten, ben\u00f6tigen Sie eine Beurteilungsbedingung, daher gibt es die bedingte Streckgrenze. Bei verschiedenen Metallkomponenten ist die der bedingten Streckgrenze entsprechende Restverformung unterschiedlich. Bei einigen rauen Metallkomponenten sollte die Restverformung gering sein, w\u00e4hrend die entsprechende Restverformung bei gew\u00f6hnlichen Metallkomponenten gro\u00df ist, wenn sie unter bestimmten Bedingungen nachgeben. Die \u00fcblicherweise verwendete Restverformung betr\u00e4gt 0,01%, 0,05%, 0,1%, 0,2%, 0,5% und 1,0%.<\/p>\n\n\n\n

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Abbildung 8 bedingter Ertrag<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

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Die Metallausbeute ist das Ergebnis der Versetzungsbewegung, daher wird die Metallausbeute durch den Widerstand der Versetzungsbewegung bestimmt. F\u00fcr reine Metalle umfasst es den Gitterwiderstand, den Versetzungswechselwirkungswiderstand und den Versetzungswechselwirkungswiderstand mit anderen Defekten oder Strukturen.<\/p>\n\n\n\n

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Abbildung 9 Versetzungen in echtem Metall Aluminium<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

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Der Bereich, der dem geraden Abschnitt der Zugkurve entspricht, also der elastische Teil, ist die elastische Eigenschaft. Vom Beginn der elastischen Verformung bis zum Bruchvorgang wird die von der Probe absorbierte Gesamtenergie als Brucharbeit bezeichnet, und die vom Metall vor dem Bruch absorbierte Energie wird als Bruchz\u00e4higkeit bezeichnet. Die mechanischen Eigenschaften realer Metalle \u00e4ndern sich normalerweise w\u00e4hrend des Zugvorgangs, wobei das auff\u00e4lligste Ph\u00e4nomen die Kaltverfestigung ist. Die Kaltverfestigung von Metall ist hilfreich, um den pl\u00f6tzlichen Bruch praktischer technischer Komponenten bei \u00dcberlastung zu vermeiden, der katastrophale Folgen h\u00e4tte.<\/p>\n\n\n\n

Die plastische Verformung und Verformungsh\u00e4rtung von Metallen sind Voraussetzungen f\u00fcr eine gleichm\u00e4\u00dfige plastische Verformung von Metall. Das hei\u00dft, in polykristallinem Metall wird die plastische Verformung verst\u00e4rkt, und dann wird die plastische Verformung unterdr\u00fcckt, sodass die Verformung leichter auf andere Orte \u00fcbertragen werden kann.<\/p>\n\n\n\n

Gem\u00e4\u00df der tats\u00e4chlichen Zugkurve setzt sich die Verformung unter der Einwirkung der Streckgrenze nicht fort, nachdem die meisten Metalle bei Raumtemperatur nachgeben, und der Widerstand muss erh\u00f6ht werden, um die Verformung fortzusetzen. Auf der wahren Spannungs-Dehnungs-Kurve steigt die rheologische Spannung und es tritt das Ph\u00e4nomen der Kaltverfestigung auf. Eine solche Kurve wird als Kaltverfestigungskurve bezeichnet. Der Kaltverfestigungsindex n ist ein wichtiger Plastizit\u00e4tsindex, der die F\u00e4higkeit von Materialien angibt, einer kontinuierlichen Verformung zu widerstehen.<\/a><\/p>\n\n\n\n

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Abb. 10 Kaltverfestigung bei plastischer Verformung von Metall<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Finally, let’s talk about the strain rate. Generally, the tensile curves of metal materials are obtained by testing at a lower strain rate. Only some special metal components need to test their mechanical properties under high strain rate, that is, the components with high-speed deformation. Under normal room temperature, the deformation of the material is mainly dislocation slip or twinning.<\/p>\n\n\n\n

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Abb. 11 Hochgeschwindigkeitsverformungskurve einer Aluminiumlegierung<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

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Die maximale technische Spannung auf der Zugkurve, also die technische Dehnungskurve, wird als ultimative Zugspannung, also Zugfestigkeit, bezeichnet.<\/p>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Tension is a simple mechanical property test. Within the test gauge distance, the stress is uniform, the measurement of stress, strain and performance indicators is stable, reliable and convenient for theoretical calculation. Through tensile test, the most basic mechanical property indexes in the process of elastic deformation, plastic deformation and fracture can be measured, such…<\/p>","protected":false},"author":2,"featured_media":21333,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[79],"tags":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/wp-content\/uploads\/2022\/08\/image-11.png","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21323"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=21323"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21323\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/21333"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=21323"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=21323"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=21323"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}