Was ist Zugfestigkeit und Streckgrenze?

Jedes Material, das unter der Einwirkung einer zunehmenden oder konstanten äußeren Kraft steht, überschreitet irgendwann eine bestimmte Grenze und wird zerstört. Es gibt viele Arten von äußeren Kräften, die Materialschäden verursachen, wie zum Beispiel Spannung, Druck, Scherung und Torsion. Die beiden Festigkeiten Zugfestigkeit und Streckgrenze gelten nur für die Zugkraft.
Diese beiden Festigkeiten werden durch Zugversuche ermittelt. Das Material wird kontinuierlich mit einer bestimmten Belastungsgeschwindigkeit gedehnt, bis es bricht, und die maximale Kraft, die es beim Brechen ausübt, ist die maximale Zugbelastung des Materials. Die maximale Zuglast ist ein Ausdruck der Kraft und die Einheit ist Newton (N). Da es sich bei Newton um eine kleine Einheit handelt, werden in den meisten Fällen Kilonewton (KN) verwendet und die maximale Zuglast durch die Probe dividiert. Die resultierende Spannung aus der ursprünglichen Querschnittsfläche wird als Zugfestigkeit bezeichnet.

Es stellt die maximale Fähigkeit eines Materials dar, einem Versagen unter Spannung standzuhalten. Was ist also die Streckgrenze? Die Streckgrenze gilt nur für elastische Materialien, unelastische Materialien haben keine Streckgrenze. Beispielsweise weisen alle Arten von Metallmaterialien, Kunststoffen, Gummi usw. Elastizität und Streckgrenze auf. Glas, Keramik, Mauerwerk usw. sind im Allgemeinen unflexibel, und selbst wenn solche Materialien elastisch sind, sind sie minimal. Das elastische Material wird einer konstanten und kontinuierlich zunehmenden äußeren Kraft ausgesetzt, bis es bricht.
Was genau hat sich geändert? Erstens erfährt das Material unter Einwirkung einer äußeren Kraft eine elastische Verformung, d. h. das Material kehrt nach Wegfall der äußeren Kraft in seine ursprüngliche Größe und Form zurück. Wenn die äußere Kraft weiter zunimmt und einen bestimmten Wert erreicht, tritt das Material in die plastische Verformungsphase ein. Sobald das Material eine plastische Verformung erfährt, kann die ursprüngliche Größe und Form des Materials nicht wiederhergestellt werden, wenn die äußere Kraft entfernt wird! Die Stärke des kritischen Punktes, der diese beiden Verformungsarten verursacht, ist die Streckgrenze des Materials. Entsprechend der aufgebrachten Zugkraft wird der Zugkraftwert dieses kritischen Punktes als Streckgrenze bezeichnet.