Zugversuch einfach erklärt: Spannungs-Dehnungs-Diagramm & Werkstoffkennwerte

Der Zugversuch ist eine der wichtigsten Prüfmethoden im Maschinenbau zur Bestimmung von Werkstoffkenngrößen. In diesem Video erklären wir den Versuchsablauf und analysieren die Ergebnisse am Spannungs-Dehnungs-Diagramm. Dabei gehen wir auf essenzielle Kenngrößen wie die Streckgrenze, Zugfestigkeit, Bruchdehnung, Gleichmaßdehnung, Brucheinschnürung, Dehngrenze und den Elastizitätsmodul (E-Modul) ein. Sie erfahren, wie diese Größen gemessen werden, welche Bedeutung sie haben und wie sie in der Praxis angewendet werden. Der Zugversuch liefert entscheidende Informationen über die Belastbarkeit und Verformbarkeit von Materialien, indem eine genormte Probe unter kontrollierter Zugbeanspruchung bis zum Bruch getestet wird. Dies erlaubt Rückschlüsse auf die Elastizität, Plastizität und Festigkeit eines Werkstoffes, wobei Begriffe wie technische Spannung, Dehnung und die unterschiedlichen Bereiche des Diagramms, etwa der Huhksche Bereich oder der Gleichmaß-Dehnungsbereich, im Detail erläutert werden.

Ein besonderer Fokus liegt auf der plastischen Verformung und ihren Phänomenen, wie dem Streckgrenzeneffekt und der Kaltverfestigung. Zusätzlich wird die Bedeutung der Bruchdehnung und Brucheinschnürung für das Verformungsverhalten herausgestellt, besonders im Hinblick auf sicherheitskritische Anwendungen, beispielsweise in der Automobilindustrie oder im Bauwesen. Wir zeigen, wie die verschiedenen Kenngrößen die Materialauswahl beeinflussen und welche Werkstoffe sich für spezifische Einsatzbereiche eignen. Außerdem beleuchten wir Unterschiede zwischen technischer und wahrer Spannung sowie den Einfluss der Probengeometrie, z. B. bei Rund- oder Flachzugproben. Dieses Wissen ist essenziell für Ingenieure, die zuverlässige und leistungsstarke Bauteile entwickeln möchten.

Egal, ob Sie Student, Ingenieur oder technikinteressiert sind – dieses Video bietet Ihnen eine klare und verständliche Einführung in die Welt der Werkstoffprüfung. Lernen Sie alles über die Grundlagen des Spannungs-Dehnungs-Diagramms, die Interpretation der einzelnen Kennwerte und deren praktische Bedeutung, z. B. für Umformprozesse wie Biegen oder Tiefziehen. Verpassen Sie nicht diese spannende Reise durch die Materialwissenschaft und optimieren Sie Ihr Wissen über Zugversuche und deren Anwendung im Maschinenbau!

00:00 Proportionalstäbe
01:36 Durchführung
02:52 Elastiche Verformung
03:43 bleibende Verformung (Lüdersdehnung)
04:45 Streckgrenzeneffekt
05:32 Gleichmaßdehnung
06:02 Kaltverfestigung
06:47 Einschnürung
07:19 Spannung
08:50 Dehnung
09:41 Spannungs-Dehnungs-Diagramm
11:06 Streckgrenze
12:51 Zugfestigkeit
13:46 Gleichmaß-Dehnung
14:39 Bruchdehnung
17:00 Brucheinschnürung
18:03 Streckgrenzenverhältnis
19:25 Elastizitätsmodul (E-Modul)
23:59 Dehngrenze (Rp0,2)
25:17 Zusammenfassung
27:18 Wahres Spannungs-Dehnungs-Diagramm