Zugversuch an Stahlblechen und -bändern mit einer Dicke von 0,5 bis 3 mm ausschließlich

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1 DK Oktober 1955 Φ Q o Dl </) 't ï ω -c 3 Zugversuch an Stahlblechen und -bändern mit einer Dicke von 0,5 bis 3 ausschließlich EURONORM Inhalt < I CO Q 4 ζ 5 lij S ULI < "J I U Q: Χ "-. s ou i ι Ρ O Q z U-Ζέ I- - S il Sí O x UOÕ Ι Λ Ζ "? 3 LU m SÍ; M m x O. S LU UJ? i Q tn ii 9i O -i- Q; ^ LU LJ O ΐ _D o LU X 1 WESEN UND GELTUNGSBEREICH 1.1 Wesen 1.2 Geltungsbereich 2 BEGRIFFE UND KURZZEICHEN 2.1 Begriffe 2.11 Probenquerschnitt 2.12 Meßlänge Dehnung Bleibende Dehnung Bruchdehnung 2.14 Prüfkraft Höchstkraft Endkraft Kraft an der Strecrenze Spannung 2.15 Zugfestigkeit 2.16 Strecrenze 2.17 Dehngrenze 2.18 Prüfdehngrenze 2.2 Kurzzeichen 3 PROBEN 3.1 Form und Maße der Probe 3.2 Zulässige Maßabweichungen 3.21 Maßabweichungen der Probe 3.3 Bearbeitung 4 DURCHFÜHRUNG UND BEDINGUNGEN DES VERSUCHS 4.1 Probeneinspannung 4.2 Geschwindigkeit der Maschine 4.21 Elastischer Bereich 4.22 Plastischer Bereich 4.23 Stetigkeit 4.3 Kraftmessung 1 WESEN UND GELTUNGSBEREICH 5 BESTIMMUNG DER MECHANISCHEN EIGENSCHAFTEN 5.1 Bruchdehnung 5.11 Sonderfälle 5.2 Ermittlung von Dehngrenzen und Prüfdehngrenzen 5.21 Verfahren der Entlastung auf Null 5.22 Zeichnerisches Verfahren 5.23 Verfahren durch Dehnungsmessungen nach Belastung an der Dehngrenze 1.1 Wesen Das Prüfverfahren besteht darin, eine Probe auf Zug, im allgemeinen bis zum Bruch, zu beanspruchen, um eine oder mehrere der nachstehend aufgeführten mechanischen Eigenschaften zu ermitteln Wenn nichts anderes vorgeschrieben ist, wird der Versuch bei Raumtemperatur durchgeführt. 1.2 Geltungsbereich Diese EURONORM gilt für Stahlbleche und Stahlbänder mit einer Nenndicke von 0,5 einschließlich bis 3,0 ausschließlich. Für Erzeugnisse mit einer Nenndicke von 3,0 und mehr gilt EURO NORM D) C D) 0) CO Preis: 0,70 EWA-Rechnungseinheiten (1 Rechnungseinheit Ì US-Dollar)

2 Seite 2 2 BEGRIFFE UND KURZZEICHEN 2.1 Begriffe 2.11 Probenquerschnitte Die Querschnitte der Proben für den Zugversuch an Feinblech und Bändern werden durch Dicke und Breite bestit. Man unterscheidet insbesondere den ursprünglichen Querschnitt, der den Querschnitt der Probe vor dem Versuch bezeichnet Meßlänge Die Meßlänge ist in jedem Zeitpunkt des Versuches die Länge des prismatischen Teils der Probe, an der die Verlängerung gemessen werden soll. Es sind insbesondere zu unterscheiden: a) Die ursprüngliche Meßlänge (L 0 ), d. h. die Meßlänge vor jeder Beanspruchung, und b) die Bruchmeßlänge (L ), d.h. die Meßlänge nach dem Bruch der Probe und ihrem Wiederzusaenfügen, wobei die beiden Bruchstücke genau aneinanderzulegen sind, so daß ihre Achsen eine gerade Linie bilden Dehnung Bleibende Dehnung Die bleibende Dehnung ist die Änderung der Meßlänge des Probestabs, der zunächst einer vorgeschriebenen Spannung (vgl. Abschnitt 2.144) unterworfen und dann entlastet wird. Die Änderung wird in Prozent der ursprünglichen Meßlänge ausgedrückt. Das Kurzzeichen für diese Dehnung wird durch einen Index ergänzt, der die vorgeschriebene Spannung angibt Zugfestigkeit Die Zugfestigkeit (R, ) ist das Verhältnis der Höchstkraft zum ursprünglichen Querschnitt des Probestabs, d. h. Spannung bei der Höchstkraft Strecrenze Die Spannung an der Strecrenze heißt abgekürzt Strecrenze oder Fließgrenze. Wird tatsächlich ein Absinken der Kraft festgestellt, so trägt die so definierte Spannung den Namen obere Strecrenze", die untere Strecrenze" entspricht der niedrigsten Spannung, die anschließend beobachtet wird. Bei Bewertung der oberen und unteren Strecrenze müssen die Eigenarten der Prüfmaschine berücksichtigt werden x ) Dehngrenze Die Spannung an der Dehngrenze, oder abgekürzt Dehngrenze, ist die Spannung, der nach der Entlastung eine bestite bleibende Dehnung, ausgedrückt in Prozent der ursprünglichen Meßlänge, entspricht. Der vorgeschriebene Wert beträgt häufig 0,2% (vgl. Abb. 1). Spannung 0,2-Dehngrenze Bruchdehnung Die Bruchdehnung (A) ist die bleibende Dehnung der Meßlänge nach dem Bruch (L L ), ausgedrückt in Prozent der ursprünglichen Meßlänge Prüfkraft Höchstkraft Die Höchstkraft (F, ) ist die höchste Kraft, die die Probe während des Versuchs aushält. Dehnung Endkraft Die Endkraft (F ) ist die Kraft, mit der die Probe im Augenblick des Bruchs beansprucht wird. Abb.! Kraft an der Strecrenze Die Kraft an der Strecrenze ist die Kraft, bei der die Verlängerung der Probe zum ersten Mal zunit, ohne daß die Kraft erhöht wird, oder während die Kraft abnit Spannung Die Spannung ist zu jedem Zeitpunkt des Versuchs das Verhältnis der Kraft zum ursprünglichen Querschnitt der Probe. Das Kurzzeichen für diese Spannung wird durch einen Index ergänzt, der den vorgeschriebenen Prozentsatz der ursprünglichen Meßlänge angibt, z.b. 0,5%. Zum Beispiel kann die Trägheit der Kraftanzeige der Maschine den angezeigten Wert unter den wirklichen Wert der unteren Strecrenze abfallen lassen.

3 Seite Prüfdehngrenze Die Spannung an der Prüfdehngrenze, oder abgekürzt Prüfdehngrenze, ist die Spannung, die einer bleibenden Dehnung unter Prüflast zugeordnet ist, welche einem vorgeschriebenen Prozentsatz der ursprünglichen Meßlänge entspricht. Wenn eine Prüfdehngrenze vorgeschrieben wird, muß die zu ihr gehörige bleibende Dehnung angegeben werden; z. B. Prüfdehngrenze bei 0,1 % oder bei 0,2 % (vgl. Abb. 2). 0,1 = Prüfdehngrenze Dehnung Abb. 2 Das für diese Prüfdehngrenze gewählte Kurzzeichen muß durch einen Index ergänzt werden, der den vorgeschriebenen Prozentsatz der ursprünglichen Meßlänge, z. B. 0,1, angibt. 2.2 Kurzzeichen Tafel 1: Kurzzeichen und Maßeinheiten Bezugs Nr. Kurzzeichen Maßeinheit Benennung I 1 ) a Probendicke 2 1 ) b Probenbreite 3 1 ) L 0 2 ) Ursprüngliche Meßlänge 4 1 ) 5 1 ) 6 1 ) V 1 ) 8 1 ) 9>) L c L, s w L 2 Versuchslänge Gesamtlänge Einspann Enden Ursprünglicher Probenquerschnitt Meßlänge nach dem Bruch Kraft an der Strecrenze 10 n 1 ) 12 13!) F m R m 3 ) F / 2 Spannung an der Strecrenze Höchstkraft Zugfestigkeit Endkraft oder Kraft im Augenblick des Bruchs 14») L L 0 Verlängerung der Probe nach dem Bruch 15 16!) A % / 2 Bruchdehnung "~ " X 100 L 0 Spannung an der Dehngrenze 17!) 18!) % / 2 Bleibende Dehnung an einer Dehngrenze Spannung an der Prüfdehngrenze 19 *) % Bleibende Dehnung an einer Prüf dehngrenze») Siehe Abb. 1 bis 4. s ) Im laufenden Schriftverkehr und wenn kein Mißverständnis möglich ist, kann das Kurzzeichen Lo durch L ersetzt werden. 3 ) Im laufenden Schriftverkehr und wenn kein Mißverständnis möglich ist, kann das Kurzzeichen Rm durch R ersetzt werden.

4 Seite 4 ^s_ 01 it Abb. 3 a *s~ ^-^. -ι t-h Γ M zu Abb. 3 b "v^ Η 1- H r Y η Y - N-n Abb. 5 a C' C" Θ Abb. 4 Verlängerung H H- η Η h "ÑíT 2 "ÑíT 2 Abb. 5 b 3 PROBEN 3.1 Form und Maße der Probe Die Einspann Enden der Probe sind im allgemeinen breiter als der eigentliche Versuchsteil. Zwischen Einspann Enden und Versuchslänge L c muß ein Übergang vorhanden sein, dessen Radius 20 oder mehr beträgt. Die Breite der Einspann Enden soll mindestens 20 und höchstens 40 betragen. Die Probe kann aber auch aus einem Band mit parallelen Seiten bestehen. Die Versuchslänge liegt zwischen b L + und L 4 2b. Die Länge L + 2 b wird stets bei Schiedsproben verwendet, sofern genügend Werkstoff vorhanden ist. Tafel 2: Abmessungen der Proben Folgende zwei Probengrößen können verwendet werden: 3.2 Zulässige Maßabweichungen 3.21 Maßabweichungen der Probe Bei der Herstellung von Proben sollen die Maßabweichungen der Tafel 3 eingehalten werden, falls nur der Nennquerschnitt und nicht sein tatsächlicher Wert in die Rechnung eingesetzt wird. Kleine Überschreitungen der oberen Grenzen sind aber zulässig, wenn der tatsächliche Probenquerschnitt verwendet wird. Tafel 3 Probenbreite.. Meßlänge Nennmaß 12, zulässige Maßabweichungen ± 0,09») ± 0,10') ± 0,5 ± 0,5 zulässige Formabweichungen 0,04 2 ) 0,05 2 ) Probendicke 0,5 bis 2,0 einschl. 0,5 bis 3,0 ausschl. Probenbreite 12,5 20 Meßlänge Bearbeitung Die Proben sind so vorzubereiten, daß die Eigenschaften des Stahls nicht beeinträchtigt werden. Werden die Proben ausgestanzt, so ist es nötig, die Wirkung der Kaltverfestigung an den Kanten vor der Prüfung völlig zu entfernen. ') ISA J 12 ') ISA IT 9

5 Seite 5 4 DURCHFÜHRUNG UND BEDINGUNGEN DES VERSUCHS 4.1 Probeneinspannung Die Probenenden werden in passenden Einspannköpfen der Prüfmaschine so eingespannt, daß die Richtung der Zugbeanspruchung mit der Längsachse der Probe zusaenfällt und die Zugbeanspruchung sich einheitlich über die Einspann Enden auf die ganze Probe verteilt. 4.2 Geschwindigkeit der Maschine 4.21 Elastischer Bereich Soll die Strecrenze ermittelt werden, so ist die Geschwindigkeit der Maschine so zu regeln, daß die Belastung der Probe nicht schneller als um 1 / 2 je Sekunde zunit. Dies gilt von einer spezifischen Belastung von 5 / 2 an bis zum Erreichen der Strecrenze Plastischer Bereich Im plastischen Bereich soll die Geschwindigkeit der Maschine niemals 25 /min. überschreiten. Ein unterer Grenzwert für diese Geschwindigkeit ist dagegen nicht festgesetzt. Bei der Prüfung von Stahl mit einer Nennzugsfestigkeit von weniger als 110 / 2, bei dem die Strecrenze nicht ermittelt werden soll, kann die Geschwindigkeit im elastischen Bereich die für den plastischen Bereich festgesetzte Grenze erreichen Stetigkeit In jedem Fall muß die Geschwindigkeit in beiden Bereichen so gleichmäßig wie möglich sein und eine Geschwindigkeitsänderung von einem zum anderen Bereich muß stetig und darf nicht schlagartig erfolgen. 4.3 Kraftmessung Die Kraft ist zwischen den Teilstrichen der Skala der Prüfmaschine ohne Interpolation mit einer Geschwindigkeit abzulesen, die der in Betracht koenden Werkstoffvorschrift entspricht. 5 BESTIMMUNG DER MECHANISCHEN EIGENSCHAFTEN 5.1 Bruchdehnung Im allgemeinen wird die Bruchdehnung an der Meßlänge gemessen, die vor dem Versuch bis auf ± 1 % genau angezeichnet werden muß. Zu diesem Zweck werden die beiden Bruchstücke der Probe sorgfältig aneinandergelegt, so daß ihre Achsen eine gerade Linie bilden. Die Änderung der Meßlänge wird bis auf 0,25 genau gemessen. Diese Art der Dehnungsmessung ist nur dann gültig, wenn der Abstand zwischen der Bruchstelle und der am nächsten liegenden Meßmarke nicht kleiner ist als ein Viertel der ursprünglichen Meßlänge L 0. Die Messung bleibt jedoch ohne Rücksicht darauf, wo die Bruchstelle liegt, gültig, wenn die Dehnung den vorgeschriebenen Wert erreicht Sonderfälle Um zu vermeiden, daß die Probe verworfen wird, weil der Bruch außerhalb der in Abschnitt 5.1 angeführten Grenzen liegt, kann das nachstehende Verfahren angewendet werden. Vor dem Versuch teilt man die Meßlänge in N gleiche Teile. Nach dem Versuch bezeichnet man den letzten Teilstrich des kürzeren Stückes mit A. Auf dem längeren Stück bezeichnet man den Teilstrich mit B, dessen Abstand zur Bruchstelle möglichst gleich groß ist wie der des Teilstrichs A. Ist n die Anzahl der Unterteilungen zwischen A und B, dann wird die Bruchdehnung wie folgt ermittelt: a) Ist Nn eine gerade Zahl (vgl. Abb. 5 a), so werden die Entfernung AΒ sowie die Entfernungen von Νη Β bis zum Teilstrich C gemessen, der bei s Abständen von Β liegt. Die Bruchdehnung wird dann nach Formel berechnet: A = AB + 2 BC X 100% folgender b) Ist Ν η eine ungerade Zahl (vgl. Abb. 5 b), so wird die Entfernung AΒ sowie die Entfernung von Β zu den Teilstrichen C' und C" gemessen, Nn1, Nn t 1 die bei und Abständen von Β liegt. Die Bruchdehnung wird dann nach Formel berechnet: AB + BC' + BC" L A = -X 100 % folgender 5.2 Ermittlung von Dehngrenzen und Prüfdehngrenzen Zur genauen Ermittlung einer Dehngrenze für eine bleibende Dehnung bei 0,2 % (oder für einen anderen angegebenen Wert) ist das Verfahren der Messung der bleibenden Dehnungen bei stufenweise angebrachter zunehmender Kraft anzuwenden (Verfahren der Entlastung auf Null) (Abschnitt 5.21). Da eine derartige Ermittlung verhältnismäßig lange dauert, ist es, wenn nicht anders vereinbart, zulässig, das zeichnerische Verfahren anzuwenden, um eine Prüfdehngrenze zu ermitteln (Abschnitt 5.22). Auf Grund einer besonderen Vereinbarung kann diese Messung durch eine einfache Nachprüfung der Dehnung unter bestiten Belastungen ersetzt werden (Abschnitt 5.23).

6 Seite Verfahren der Entlastung auf Null Das Verfahren der Entlastung auf Null zur Ermittlung der bleibenden Dehnung an einer Dehngrenze ist folgendes: Die Probe wird stufenweise mit zunehmender Kraft beansprucht, wobei jede Kraft 10 bis 12 Sekunden einwirken soll. Nach Fortnahme der Kraft in jeder Kraftstufe wird die bleibende Dehnung der Probe gemessen. Der Versuch wird beendet, wenn diese Dehnung 0,2% (oder einen anderen vorgeschriebenen Wert) der ursprünglichen Meßlänge überschritten hat. Durch Interpolation der hierbei erhaltenen Ergebnisse wird die Dehngrenze für den vorgeschriebenen Wert ermittelt Zeichnerisches Verfahren Die Kurve der Spannungsstufen (Ordinate) in Abhängigkeit von der Dehnung (Abszisse) wird mit hinreichender Genauigkeit gezeichnet. In einem auf der Abszisse gemessenen Abstand entsprechend dem vorgeschriebenen Prozentsatz der ursprünglichen Meßlänge ist zu dem geraden Teil der Kurve eine Parallele zu ziehen. Die Kraft an der Prüfdehngrenze ergibt sich aus dem Schnittpunkt der Geraden und der Kurve Verfahren durch Dehnungsmessungen nach Belastung an der Dehngrenze Die Probe wird für 10 bis 12 Sekunden mit der Kraft, die der vorgeschriebenen Dehngrenze entspricht, beansprucht. Nach der Entlastung wird festgestellt, ob die bleibende Dehnung höchstens dem vorgeschriebenen Prozentsatz der ursprünglichen Meßlänge entspricht. O CO to oo o oo ö M o Diese EURONORM entspricht der vom technischen Ausschuß ISO/TC - 17 Stahl im August 1958 vorgeschlagenen ISO-Empfehlung Nr. 151 mit Ausnahme des letzten Satzes von Ziffer 3.2. Veröffentlichungsdienst der Europäischen Gemeinschaften, Luxemburg /