Was ist die Stahlstreckgrenze?
Die Streckgrenze von Stahl ist die Menge an Spannung, die ein Stahlstück erleiden muss, um sich dauerhaft und messbar zu verformen. Die Streckgrenze wird meist als der Punkt definiert, an dem eine messbare Abweichung von 0,2 im Stahl aufgetreten ist. Die Streckgrenze von Stahl kann durch Wärmebehandlung oder durch Mischen anderer Werkstoffe mit dem Stahl zu einer Stahllegierung erhöht werden. Ingenieure müssen die Streckgrenze der von ihnen verwendeten Materialien kennen, um sicherzustellen, dass die von ihnen gebauten Strukturen den Beanspruchungen standhalten.
Streckgrenze sollte nicht mit Zugfestigkeit verwechselt werden. Die Zugfestigkeit ist der Punkt, an dem die Beanspruchung eines Metalls dazu führt, dass es bricht oder reißt. Im Gegensatz dazu ist die Streckgrenze der Punkt, an dem ein Metall eine plastische Verformung erfährt. Man sagt, dass sich ein Material plastisch verformt hat, wenn es sich unter Spannung verbiegt und nicht in seine ursprüngliche Form zurückkehren kann, nachdem die Spannung beseitigt wurde. Wenn das Material in seine ursprüngliche Form zurückkehren kann, spricht man von einer elastischen Verformung. Die elastische Verformung kann einige Zeit andauern, bevor sich ein Metall plastisch verformt.
Die Streckgrenze eines Materials wird in einem Labor unter Verwendung eines Spannungstests bestimmt. Zunächst werden Hunderte von Materialproben einer Belastung ausgesetzt. Der Punkt, an dem eine plastische Verformung auftritt, wird für jede Probe aufgezeichnet. Die Messungen werden dann gemittelt, um die Streckgrenze des Materials zu bestimmen, gemessen in Pfund pro Quadratzoll (psi). Wenn das Material nach Erreichen seiner Streckgrenze stärker beansprucht wird, erreicht das Material bald seinen Bruchpunkt und bricht.
Die technische Definition von Stahl ist Eisen, dem Kohlenstoff zugesetzt wurde, um eine Legierung zu bilden. Die Streckgrenze des Stahls und andere Eigenschaften des Stahls variieren je nach dem Prozentsatz des zugesetzten Kohlenstoffs. Das Hinzufügen anderer Materialien wie Kupfer, Blei und Mangan kann sich ebenfalls auf die Streckgrenze des Stahls auswirken. Hersteller von Metallerzeugnissen geben Statistiken über die Streckgrenze und andere Merkmale bestimmter Erzeugnisse heraus.
Wärmebehandlungen können auch die Streckgrenze von Stahl beeinflussen. Der Zweck einer Wärmebehandlung besteht darin, das Metall entweder zu festigen oder zu erweichen. Das Erhitzen und Abkühlen des Metalls auf bestimmte Temperaturen bei kontrollierten Geschwindigkeiten verändert die Kristallstruktur des Metalls. Die kristalline Struktur ist einer der Hauptfaktoren, die die Metallfestigkeit bestimmen.