Was ist der Charpy-Aufpralltest?
Der Charpy-Aufpralltest ist ein Verfahren zur Bestimmung der Reaktion eines Materials auf plötzliche Beanspruchung. Das Testverfahren wird durchgeführt, indem eine feste Materialprobe mit einem Pendel unter Verwendung einer gemessenen Kraftmenge geschlagen wird. Das Probenmaterial hat eine bearbeitete Kerbe direkt hinter der Aufprallstelle. Diese Kerbe ist erforderlich, um einen Spannungskonzentrationsbereich für den Test bereitzustellen. Das Hauptziel eines Charpy-Schlagversuchs besteht darin, festzustellen, ob ein Material duktil oder spröde ist.
Ein Charpy-Aufpralltest wird durchgeführt, indem eine gekerbte Materialprobe in die Bahn eines schwingenden Pendels gelegt wird. Die Probe wird an jedem Ende so fixiert, dass der Weg des Pendels in der Mitte und direkt hinter dem eingekerbten Bereich liegt. Die vom Pendel vor dem Aufprall zurückgelegte Strecke erzeugt eine messbare Kraft. Die Ergebnisse dieses Tests werden dann verwendet, um die Fähigkeit des Materials zu bestimmen, plötzlichen Belastungen standzuhalten. Der Charpy-Aufpralltest ist normalerweise eine einfache und kostengünstige Methode, um die Eignung eines Materials für eine bestimmte Anwendung zu beurteilen.
Bei einem Charpy-Aufpralltest verwendete Probenmaterialien müssen eine Standardgröße haben, um genaue Ergebnisse zu liefern. Unmittelbar hinter dem genauen Aufprallpunkt muss eine Standardtiefenkerbe in die Probe geschnitten werden. Das Pendel darf während des Verfahrens nur einmal gegen die Probe schlagen. Wenn das Pendel das Material während des Tests nicht bricht, wird der Vorgang erneut mit einer neuen Materialprobe durchgeführt. Die Kraft des Pendels wird mit jedem weiteren Test erhöht, bis ein Bruch auftritt.
Der Charpy-Schlagversuch wird hauptsächlich verwendet, um festzustellen, ob ein Material duktiler oder spröder ist. Wenn das Probenmaterial während des Tests auf einer ebenen Fläche bricht, wird es als spröder angesehen. Proben, die gezackt brechen, gelten als duktiler. Die meisten Materialien neigen dazu, in einer Mischung aus beiden Richtungen zu brechen. In diesem Fall wird der Bruch analysiert, um den Prozentsatz der duktilen oder spröden Eigenschaften zu bestimmen.
Dieser Test bestimmt auch die Streckgrenze. Die Streckgrenze eines Materials ist der Punkt, an dem die plastische Verformung beginnt. Ein Material wird üblicherweise vor Erreichen seiner Streckgrenze elastisch verformt. Durch die elastische Verformung kann das Material nach dem Entfernen der Spannung seine ursprüngliche Form wiedererlangen. Eine plastische Verformung führt zu einer dauerhaften Beschädigung des Materials.