Kerbschlagbiegeversuch - Kurze ausführliche Erklärung PDF

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Kurze und ausführliche Erklärung zum Kerbschlagbiegeversuch für einen zweiminütigen Vortrag aus dem Sommersemester 2017...

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Kerbschlagbiegeversuch Der Kerbschlagschlagbiegeversuch ist ein Werkstoffprüfverfahren, dass die Zähigkeit eines Werkstoffes bei mehrachsigem Spannungszustand und erhöhter Verformungsgeschwindigkeit untersucht und daraus wird dann die Sprödbruchneigung ermitteln. Beim Versuch wird daher noch durch eine Kerbe in der Probe die Neigung zum Sprödbruch erhöht, da sich im Kerbgrund ein dreiachsig-gegenseitig behindernder Spannungszustand entsteht, welches das Fließen des Werkstoffes verhindert, also plastische Verformungen erschwert und durch diese Behinderung kommt es zu einem Riss und schlagartigen Versagen eines Bauteils. Die Zähigkeit ist also die Widerstandsfähigkeit eines Werkstoffes gegen Rissausbreitung und Bruch, in dem Spannungsspitzen im Kerbgrund durch plastische Verformung ab gebaut wird. Beim Versuch wird also die gekerbte Probe auf zwei Widerlager gelegt und mit einem ausgelenkten Pendelhammer aus einer bestimmten Höhe auf der glatten Seite durchschlagen. Die Probe wird somit zerschlagen und entweder handelt es sich um einen Sprödbruch und der Pendelhammer schwingt einmal komplett fast aufs Ausgangshöhe durch oder es handelt sich um einen Verformungsbruch, also die Probe verformt sich so stark und absorbiert die Bewegungsenergie des Hammers, sodass diese nicht mehr zurück auf seine Ausgangshöhe schwingen kann. Und somit ist die Kerbschlagarbeit, die Arbeit, die dem Pendelhammer fehlt um auf die Ausgangshöhe zu kommen und damit ein Messwert für die Zähigkeit des Werkstoffes. Die Kerbschlagarbeit 𝐾𝑣 , ist die Differenz zwischen der Fallarbeit und der Steigarbeit des Pendelhammers, also 𝐾𝑣 = 𝑊1 − 𝑊2 = 𝑚 ∗ 𝑔 ∗ (ℎ1 − ℎ2 ) und ℎ1 − ℎ2 ist die Steighöhe des Pendelhammers und 𝐾𝑣 sind Proben mit einer V-Kerbe Die Kerbschlagarbeit wird in Joule angegeben und was wir im Diagramm sehen können ist noch, dass die Kerbschlagarbeit sehr stark von der Temperatur abhängig und dieses Diagramm zeichne ich euch mal an die Tafel. Aus den Einzelmesswerten, die meistens im Streuband liegen wird dann die Mittelwertkurve ermittelt. Was sofort auffällt ist, dass einige Werkstoffe bei hohen Temperaturen einen duktilen Bruch aufweisen, Merkmale sind matte und stark verformte Bruchoberfläche und das sind dann die bei der Hochlage und andere bei tiefen Temperaturen zum Sprödbruch neigen, Merkmale ist das glänzende Aussehen an der praktisch unverformten Bruchfläche und das sind die Werkstoffe bei der Tieflage. Das glänzende Aussehen kommt daher, weil der Bruch entlang der Korngrenzen verläuft. Zwischen der Tieflage und Hochlage ist ein Übergangsbereich, das Steigabfall genannt wird und da die Brüche sowohl sprödes als auch duktiles Verhalten zeigen, werden sie auch Mischbrüche genannt. Und im Gegensatz dazu gibt es Werkstoffe, die sich nur in Tief- oder Hochlage zeigen. Die Ergebnisse liefern keine Aussage für die Festigkeitsrechnung, da sie von mehreren Versuchsbedingungen, wie z.B. die Probenform, Beanspruchungsgeschwindigkeit usw., abhängen....