Prueba de tenacidad

La prueba de tenacidad proporciona información sobre la capacidad de absorción de energía del material.

Un material es tenaz si un componente o muestra se rompe solo después de una deformación significativa. Por consiguiente, la cantidad de trabajo requerida para hacer que una muestra se rompa representa la medición de la tenacidad de un material.

El tipo de fractura indica si el material es tenaz o frágil. Los materiales frágiles tienen una superficie de fractura mayormente plana con bordes no deformados. La fractura dúctil con una superficie de fractura dentada y estricción a lo largo de los bordes es una indicación de tenacidad.

En la mayoría de los casos, la tenacidad es analizada usando pruebas de mecánica de fractura. Los métodos usados incluyen:

La prueba de impacto de barra con muesca, la prueba de tensión de barra con muesca o la prueba de tensión para determinar el esfuerzo de fractura nominal y el trabajo de ruptura de unidad

La prueba de flexión, de impacto de barra con muesca y de plegado para determinar la ductilidad

La prueba de impacto de barra con muesca para confirmar la capacidad de detención

Un diagrama de carga-deformación proporciona una representación gráfica indirecta de la tenacidad del material. En este diagrama, la absorción de energía en relación con la deformación plástica indica el esfuerzo de fractura nominal. Otros parámetros como la ductilidad, el trabajo de ruptura de unidad y la capacidad de detención del agrietamiento deben ser factorizados para evaluar la tenacidad.

Zähigkeitsprüfung

Zähigkeitsprüfungen geben Auskunft über das Energieaufnahmevermögen eines Werkstoffs.

Ein Werkstoff ist dann zäh, wenn ein Bauteil oder eine Probe erst nach starker Verformung bricht. Insofern ist die Arbeit, die aufgewendet werden muss, um eine Probe zum Bruch zu führen, ein Maß für die Zähigkeit des Werkstoffes.

Die Art des Bruchs zeigt, ob ein Werkstoff zäh oder spröde ist: Spröde Werkstoffe haben eine weitgehend ebene Bruchfläche mit unverformten Rändern. Zeigt sich ein Verformungsbruch mit zerklüfteter Bruchfläche und Einschnürungen entlang der Ränder, ist dies ein Hinweis auf Zähigkeit.

Zähigkeit wird überwiegend mit den Testverfahren der Bruchmechanik analysiert. Zu den angewendeten Verfahren gehören:

• Der Kerbschlagbiegeversuch, Kerbzugversuch oder Zugversuch zur Ermittlung der Bruchnennspannung und der Brucharbeitsaufnahme
• Der Biege-, Kerbschlagbiege- oder Faltversuch, um die Bruchverformung zu ermitteln
• Der Kerbschlagbiegeversuch, um das Rissstoppvermögen zu prüfen

Die Zähigkeit eines Werkstoffes kann mithilfe eines Last-Verformungsdiagramms mittelbar grafisch dargestellt werden. In diesem stehen die Energieaufnahme und die Plastische Verformung in Bezug zueinander und ergeben die Bruchnennspannung. Um die Zähigkeit beurteilen zu können, sind weitere Kennwerte einzubeziehen wie Bruchverformung, Brucharbeitsaufnahme und Rissstoppvermögen.

韧性试验

韧性试验提供了一种材料的能量吸收能力的信息。

如果一个构件或样品发生显著变形后才被破坏，则说明材料是坚韧的。因此，破坏样品所需的功是材料韧性的量度。

材料的断裂类型显示了材料是韧性的或脆性的。脆性材料的断裂面大部分平整，边缘几乎没有变形。而韧性材料的断裂面参差不齐，沿边缘缩颈。

在大多数情况下，使用断裂力学试验分析材料的韧性。使用的方法包括：

缺口冲击试验、缺口拉伸试验或拉伸试验，以确定名义断裂应力和单位断裂功

弯曲、缺口冲击或折叠测试，以确定延性

缺口冲击试验，以确定止裂能力

载荷 - 形变曲线图通过间接图形描述了材料的韧性。在图中，相关塑性变形吸收的能量表示名义断裂应力。需要其他参数如延性、单元破裂功和止裂能力以计算韧性。