Biegeversuch an Metall nach ISO 7438, ASTM A370, ISO 8491
Der Biegeversuch nach ISO 7438, ASTM A370 oder ISO 8491 ist eine standardisierte Methode zur Bestimmung der Biegeeigenschaften von metallischen Werkstoffen. Er ermöglicht die Bewertung der Biegefestigkeit und Biegesteifigkeit eines Materials.
Der Biegeversuch an metallischen Werkstoffen wird als 3-Punkt Biegeversuch durchgeführt, wobei eine Probe an zwei Auflagern symmetrisch aufliegt und über einen Biegestempel eine senkrechte Krafteinleitung erfolgt, um eine maximale Biegespannung zu erzeugen.
Normen Proben & Biegewinkel Versuchsdurchführung Kennwerte Prüfmaschinen FAQ
Normen für den Biegeversuch an Metall
- ISO 7438 - Metallische Werkstoffe - Biegeversuch
- ASTM A370 - Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products
- ISO 8491 - Metallische Werkstoffe - Rohr (Rohrabschnitt) - Biegeversuch
Proben und Biegewinkel beim Biegeversuch Metall
Die zu prüfende Probe kann einen runden, quadratischen, rechteckigen oder vieleckigen Querschnitt haben und der Biegestempel verformt diese plastisch bis zum Erreichen eines bestimmten Biegewinkels:
- Ein definierter Biegewinkel (z.B. 90°)
- Ein Winkel von 180°, die Probenschenkel sind mit festgelegtem Abstand parallel zueinander
- Ein Winkel von 180°, die Probenschenkel liegen direkt aneinander
Bei einem geforderten Biegewinkel von 180° kann die Probe im Anschluss an den Biegeversuch mit Hilfe von Druckplatten zusammengedrückt werden.
Versuchsdurchführung
Durch die Krafteinleitung des Biegestempels wird die Probe plastisch verformt und damit gebogen. Dabei wird die Kontaktfläche der Probe am Biegestempel gestaucht und die gegenüberliegende Probenfläche gedehnt. Beim Biegeversuch treten also auf einer Seite der Biegeprobe Zugspannungen, auf der gegenüber liegenden Seite Druckspannungen auf.
Bezogen auf den Probenquerschnitt sind die Spannungen an den Rändern am größten und sind maßgeblich für das Materialversagen verantwortlich. Diese maximalen Randspannungen werden auch als Biegespannungen bezeichnet. Wird eine Streck- oder Quetschgrenze des Werkstoffs erreicht, kommt es zum plastischen Fließen.
Verglichen mit dem Zugversuch oder dem Druckversuch liegt beim Biegeversuch keine homogene Verteilung der Spannung über den Probenquerschnitt vor. Das Material wird gleichermaßen durch Zug- und Druckkräfte beeinflusst. Daher gelten beim Biegeversuch oft andere Grenzspannungen, für einen Werkstoff, als beim Zug- oder Druckversuch.
Üblicherweise wird der Biegeversuch bei Raumtemperatur durchgeführt.
Kennwerte des Biegeversuchs nach ISO 7438
Materialkennwerte aus dem Biegeversuch nach ISO 7438 sind die maximale Biegespannung, die auftretenden Verformungen, die Bruchfestigkeit und das Versagensverhalten des Materials. Die Prüfergebnisse liefern wichtige Informationen über die Biegefestigkeit und das Biegeverhalten eines Materials.
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FAQ
Der Biegeversuch nach ISO 7438 liefert Materialkennwerte wie beispielsweise die maximale Biegespannung, die auftretenden Verformungen, die Bruchfestigkeit und das Versagensverhalten des Materials.
Die Biegesteifigkeit, auch bekannt als Biegemodul oder Biegeelastizitätsmodul, ist ein Kennwert für die Steifigkeit des Materials unter Biegebelastung. Sie gibt die Fähigkeit des Materials an, Biegebeanspruchungen zu widerstehen und seine Form beizubehalten.
Die Biegesteifigkeit wird aus den Daten des Biegeversuchs berechnet: Biegesteifigkeit = Biegespannung / Biegeverformung
Die Biegefestigkeit (auch maximale Biegespannung oder Biegebruchfestigkeit) gibt die maximale Belastung an, die das Material unter Biegebeanspruchung
aushalten kann. Sie wird typischerweise in Megapascal (MPa) angegeben.
Die Biegefestigkeit wird aus den Daten des Biegeversuchs berechnet: Biegefestigkeit = Maximale Biegekraft / Querschnittsfläche der Probe