MMC_WT1_Mech. Eigenschaften

Widerstand eines Körpers gegen elastische Verformung durch eine Kraft oder ein Moment.

Widerstandsfähigkeit eines Werkstoffs gegen Bruch oder Rissausbreitung

Beanspruchbarkeit durch mechanische Belastung

Prüfkörper: Kugel

Messen des Eindruckdurchmessers

Vorteile:

• Für rauhe Werkstattbedingungen geeignet
• Für grobkörnige und inhomogene Werkstoffe
• Erlaubt zum Teil Abschätzungen über Zugfestigkeit

Nachteil:

• Belastungsabhängig: Daher nur bedingt Vergleichbar innerhalb einer gegebenen HB-Härteskala
• Relativ teure Prüfmaschine bei hoher Prüflast
• Geringe Probedicke und Oberflächenschichten nicht messbar
• Relativ grosse Beschädigung des Prüfstücks (durch Prüfdruck)

Prüfkörper: Harte Werkstoffe = Diamantkegel; Weiche Werkstoffe = Hartmetallkugel

1. Mit Vorlast belasten
2. Uhr nullen
3. Mit Prüflast belasten
4. Tiefe des Eindrucks auf Uhr ablesen

Vorteile:

• Geringer Zeitaufwand für die Prüfung
• Preiswerte Prüfgeräte
• Automatisierbar
• Bei sehr vielen Werkstoffen anwendbar

Nachteile:

• Fehlermöglichkeit durch Verlagerung der Probe unter Prüflast
• Gefahr von unerkannten Fehlmessungen bei einer Beschädigung des Eindringkörpers
• Die Qualität des Diamanteindringkörpers(120°) hat einen starken Einfluss auf das Prüfergebnis.

Prüfkörper: Pyramidischer Eindringkörper aus Diamant

Prüfvorgang:

1. Prüfkraft aufbringen
2. Diagonale messen

Vorteile:

• Sehr grosser Härtebereich
• Durchgehende Härteskala für praktisch alle Werkstoffe
• Prüfung von Kleinteilen möglich

Nachteile:

• Hoher Zeitaufwand
• Empfindlichkeit des Diamant-Eindringkörpers
• Mit abnehmender Prüfkraft zunehmende Anfälligkeit gegen Erschütterungen

E-Modul entspricht der Steifigkeit eines Werkstoffs

E-Modul = Spannung / Dehnung  --> Steigung der Hook'schen Geraden

Ɛ = Δl / l₀

[mm/mm] = [ ]

• Messsystem zur Bestimmung der Eindringhärte, des Eindringmoduls und weiterer Werkstoffparameter nach der instrumentierten Eindringprüfung
• Für Vollmaterial und Schichten im Mikro-und Nanobereich optimiert.

210'000 MPa = 210 GPa

72'000 MPa = 72 GPa

Bei der Längs-Dehnung eines Werkstoffs in einer Richtung tritt in Querrichtung ebenfalls eine Verformung auf: Querdehnung.

Zusammenhang zwischen der Quer- und Längsdehnung:

\(v =\frac{-\epsilon_{quer}} {\epsilon_{längs} }\)

Gibt an, wie kompressibel ein Werkstoff unter Druck ist:

• v = 0,5 = inkompressibel (z.B. Gummi)
• v = 0,0 = kompressibel (z.B. Kork)

Gibt an, um wie viel ein Werkstoff verschmälert, wenn man ihn in die Länge zieht.

Bereich: Zwischen 0 - 0,5

Metall: ca. 0,3

(Kork: ca. 0,00; Gummi: 0,5)

Reines Al, Cu, weiche kfz

Zähe & hochfeste Stähle

Gehärteter Stahl, hochfeste krz

Gewinnung quantitativer Aussagen über das Werkstoffverhalten bei statischer Langzeit-Beanspruchung (= „Zeitstandbeanspruchung“)

Die Verformungsarbeit (Energie) zum Brechen einer gekerbten Probe.

- Gibt Auskunft über die Neigung eines Werkstoffes zu sprödem Verhalten

- Gibt Auskunft über den Temperaturbereich, bei welchem ein Übergang von zähem zu sprödem Verhalten eintritt

Röntgen des Bauteils

Schwächung der Röntgenstrahlung entsprechend den Dicken-und Dichteverhältnissen bei der Durchdringung des Prüfobjektes:

• Beispiel rissbehaftete Schweissnaht: dunkler Bereich wegen geringerer Strahlungsschwächung

Aufwändige Apparatur, Strahlenschutz notwendig

Ultraschallwellen werden von Fehlern reflektiert und ergeben ein Fehlerecho. Der Fehler darf nicht im Nahfeld liegen.

- Die Lage des Fehlers ist massgebend für das Erkennen.