Festigkeit, Härte... und was ist eigentlich Zähigkeit? Per Definition beschreibt Zähigkeit die Widerstandsfähigkeit eines Werkstoffes gegen Rissausbreitung oder Bruch. Dies geschieht durch Energieaufnahme bei plastischer Verformung. Damit gehört die Zähigkeit eines Werkstoffes mit zu den wichtigsten mechanischen Eigenschaften und spielt eine zentrale Rolle bei der Konstruktion von dynamisch belasteten Komponenten und/oder Druckbehältern.
Aber was genau bedeutet Zähigkeit und wie wird sie gemessen?
Dazu dient der sogenannte Kerbschlagbiegeversuch nach DIN EN ISO 148-1 für metallische Werkstoffe. Dazu wird ein länglicher Quader, der einseitig gekerbt ist (meist V-, seltener U-Kerbe), bei unterschiedlichen Temperaturen einer Schlagbeanspruchung durch einen Pendelhammer ausgesetzt und die Probe dabei zerschlagen oder verformt. Im Moment des Aufschlagens auf die Probe wird ein Teil der kinetischen Energie des Hammers durch Verformungsprozesse in der Probe umgewandelt und der Pendelhammer schwingt auf der anderen Seite mehr oder weniger hoch.
Da die Zähigkeit (oder Elastizität) bei Schrauben aus Kohlenstoff mit sinkender Temperatur abnimmt, wird dieser Versuch standardmäßig bei -20°C durchgeführt. Um die Standardgröße der Probe herstellen zu können, bedarf es einer Mindestgröße der Schraube von M16x55.
Und was ist mit rostfreiem Stahl?
Schrauben aus rostfreiem Stahl haben aufgrund ihrer Metallgitterstruktur ein von Natur aus duktiles und kaltzäheres Verhalten. Verbindungselemente aus austenitischen Werkstoffen können daher, sofern keine speziellen Regelwerke gelten, sogar bei Temperaturen bis zu -200°C eingesetzt werden.
Unser Tipp: Achten Sie bei der Auswahl der Verbindungselemente auf die Zähigkeit, besonders wenn Ihre Anwendungen extremen Temperaturbedingungen ausgesetzt sind. Nur so stellen Sie sicher, dass Ihre Konstruktionen zuverlässig und sicher bleiben.
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