Streckgrenze

Die Streckgrenze R_e gibt die Grenze an, bis zu der duktile Werkstoffe bei einachsigem und momentenfreiem Zug ohne bleibende plastische Verformung „gestreckt“ bzw. gedehnt werden können.

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Bei Überschreiten der Streckgrenze kehrt das Material nach Entlastung nicht mehr in die ursprüngliche Form zurück, sondern es verbleibt eine plastische Probenverlängerung.

Die Streckgrenze wird gewöhnlich durch den Zugversuch ermittelt.

Bei Stählen mit geringer oder gar keiner Legierung ist die Streckgrenze wegen des cottrellschen Effektes nicht eindeutig festzulegen, sie wird deswegen auch ausgeprägte Streckgrenze genannt. Daher wird häufig eine untere und eine obere Streckgrenze (R_eL und R_eH) festgelegt. Dabei ist die obere Streckgrenze die Belastung, bei der der Stahl zum ersten Mal plastisch verformt wird. Statt sofort eine Einschnürung aufzuweisen, pendelt die Spannung kurzzeitig zugunsten einer stärkeren Dehnung. Die dabei geringste gemessene Spannung ist der Punkt der unteren Streckgrenze.

Für technische Werkstoffe wird in der Regel nicht die Streckgrenze, sondern die 0,2 %-Dehngrenze Rp₀,₂ angegeben, da sie (im Gegensatz zur Streckgrenze) immer eindeutig aus dem Spannungs-Dehnungs-Diagramm ermittelt werden kann. Die 0,2 %-Dehngrenze ist diejenige (einachsige) mechanische Spannung, bei der die auf die Anfangslänge der Probe bezogene bleibende Dehnung nach Entlastung genau 0,2 % beträgt.

Ursache für den Streckgrenzeffekt ist das Losreißen der Versetzungen von Fremdatomen.

Lüders-Dehnung

Die Lüders-Dehnung ist die Dehnung, die beim Erreichen der oberen Streckgrenze eintritt und mit Erreichen der unteren Streckgrenze beendet ist. Am Beispiel Stahl findet ein Losreißen der Versetzungen von den Kohlenstoffatomen statt. Bei weichen Kohlenstoffstählen (C45 usw.) ist im Spannungs-Dehnungs-Diagramm eine waagerechte Linie zu sehen. Bei konstanter Spannung findet Dehnung statt. Der Werkstoff fließt in diesem Bereich. Der waagerechte Verlauf im Diagramm ist meistens jedoch nur an sehr genauen Zugmaschinen erkennbar.

Untere Streckgrenze

Die untere Streckgrenze (ReL) ist die kleinste Spannung im Bereich der plastischen Formänderung des Prüfkörpers im Anschluss an die obere Streckgrenze (ReH), wobei Einschwingerscheinungen bedingt durch die Massenträgheit der Prüfapparatur nicht berücksichtigt werden. Die untere Streckgrenze wird in MPa angegeben.

0,2%-Dehngrenzen gebräuchlicher Werkstoffe

Aluminium-Legierungen (ungefähre Werte)

Baustähle

Betonstähle

Spannstähle

Vergütungsstähle

Einsatzstähle

Bei noch höherer Last kommt es entweder zu ausgeprägten plastischen Verformungen oder es wird die Bruchgrenze überschritten und das Material reißt oder bricht (siehe Zugfestigkeit).

Siehe auch: Zugversuch, Spannungs-Dehnungs-Diagramm