Spannungs-Dehnungs-Diagramm – Duktile Materialien

Wenn eine Probe belastet wird, nimmt die Länge zunächst linear und langsam zu, was zu einer anfänglichen Geraden mit einer steilen Steigung im Spannungs-Dehnungs-Diagramm führt.

Bei Erreichen eines kritischen Spannungswerts erfährt die Probe eine erhebliche Verformung mit minimalem Anstieg der aufgebrachten Last, hauptsächlich aufgrund von Schubspannungen, die zu einem Schlupf entlang schräger Oberflächen führen.

Mit zunehmender Belastung verringert sich der Durchmesser des Materials an einer Stelle, die als Einschnürung bezeichnet wird. Nach dem Einschnüren dehnt selbst eine geringe Belastung die Probe weiter aus, bis sie reißt.

Das Fließen ist ein Prozess, bei dem sich das Material plastisch zu verformen beginnt. Die Spannung, bei der die Streckgrenze beginnt, wird als Streckgrenze bezeichnet, während die Spannung, die der maximalen Belastung entspricht, die Bruchfestigkeit und die Bruchspannung die Bruchfestigkeit ist.

Das Spannungs-Dehnungs-Diagramm von Baustahl zeigt eine konstante Nachstreckung aufgrund der Kaltverfestigung, aber die Spannung von Aluminium steigt nichtlinear an.

Die Duktilität des Materials wird durch die prozentuale Dehnung oder die prozentuale Querschnittsflächenreduzierung gemessen. Unter Druck divergieren die Spannungs-Dehnungs-Kurven duktiler Materialien bei höheren Dehnungen, da keine Einschnürung auftritt.