DIN EN ISO 6892-2 Zugversuch an Metall - Prüfverfahren bei erhöhter Temperatur

Die Prüfaufgabe besteht darin, die Kennwerte des Zugversuchs bei erhöhter Temperatur sicher und reproduzierbar zu bestimmen und internationale Vergleichbarkeit zu erreichen. In der ISO 6892-2 sind zwei Verfahren bezüglich der Prüfgeschwindigkeit beschrieben. Das erste, das Verfahren A, basiert auf Dehngeschwindigkeiten mit engen Toleranzen (±20 %), und das zweite, das Verfahren B, basiert auf konventionellen Dehngeschwindigkeitsbereichen und Toleranzen. Verfahren A ist - wenn dehngeschwindigkeitsabhängige Kennwerte bestimmt werden - zur Minimierung der Geschwindigkeitsabhängigkeit und zur Minimierung der Messunsicherheit der Prüfergebnisse geeignet.

Der Geschwindigkeitseinfluss auf die mechanischen Eigenschaften, die mit Hilfe des Zugversuchs ermittelt werden, ist in der Regel bei erhöhten Temperaturen größer als bei Raumtemperatur. Die ISO 6892-2 empfiehlt die Anwendung geringerer Dehngeschwindigkeiten als bei Raumtemperatur, es werden jedoch für bestimmte Anwendungsfälle, wie z. B. für den Vergleich mit den Raumtemperatur-Zugversuchskennwerten bei gleicher Dehnungsgeschwindigkeit, zusätzlich höhere Dehngeschwindigkeiten zugelassen.

Während der Diskussion bezüglich der Prüfgeschwindigkeit bei der Vorbereitung von ISO 6892-2 wurde entschieden, die Entfernung der Methode der Spannungsgeschwindigkeit für zukünftige Versionen der Norm in Betracht zu ziehen.

Wenn nicht anders festgelegt, unterliegt die Wahl des Verfahrens (A oder B) und der Prüfgeschwindigkeit dem Hersteller oder dem von ihm beauftragten Prüflabor, vorausgesetzt, die Festlegungen der ISO 6892-2 werden eingehalten.

Die Dehnungsregelung im geschlossenen Regelkreis „closed loop“ ist für die erste und empfindlichste Phase der Zugprüfung so genormt, dass nur zwei Geschwindigkeitsbereiche bis zur sicheren Erkennung von Rp mit deutlich reduzierter Toleranz festgelegt sind: die Dehngeschwindigkeiten 0,00007 pro Sekunde oder 0,00025 pro Sekunde mit den Toleranzen ±20 %, wobei ersterer Geschwindigkeitsbereich durch die Norm empfohlen wird, wenn nicht anders festgelegt. Für die Dehnungsregelung im geschlossenen Regelkreis „closed loop“ ist hierfür ein Dehnungsaufnehmer (Extensometer) zwingend erforderlich. Für die Bestimmung der Zugfestigkeit und Bruchdehnung wird eine Dehngeschwindigkeit von 0,0014 pro Sekunde empfohlen, wobei normgerecht positionsgeregelt gefahren wird (über das Signal der Traversenposition).

Genau betrachtet, müssen begrifflich zwei Dehngeschwindigkeiten unterschieden werden: erstens die auf die Extensometer-Messlänge (Le) bezogene „Dehngeschwindigkeit“ („closed loop“, Verfahren A1) und zweitens die auf die Versuchslänge der Probe (Lc) bezogene „mittlere Dehngeschwindigkeit über die Versuchslänge“ („open loop“, Verfahren A2). Die letztere wird in der Norm auch als „abgeschätzte Dehngeschwindigkeit über die  Versuchslänge“ bezeichnet. Im Fall der Dehnungsregelung wird die Dehngeschwindigkeit auf Le bezogen, basiert also auf dem Dehnungssignal, im Fall der Positionsregelung auf Lc, basiert also auf dem Traversenpositionssignal.

Neben der Prüfgeschwindigkeit hat auch die Temperatur einen großen Einfluss auf die Materialkennwerte. Die DIN EN ISO 6892-2 widmet sich daher auch sehr detailliert der Temperiereinrichtung und der Temperaturregelung.

Die zur Erwärmung der Probe verwendete Temperiereinrichtung muss so beschaffen sein, dass die Probe auf die festgelegte Prüftemperatur T erwärmt werden kann. Ferner, muss die Temperiereinrichtung geeignete Öffnungen für Temperaturfühler und Extensometerfühlerarme aufweisen. Die zulässigen Abweichungen zwischen der festgelegten Prüftemperatur T und den angezeigten Temperaturen Ti, sowie die maximal zulässigen Temperaturdifferenzen über die Länge der Probe sind in der Tabelle oben angegeben. Die zulässigen Abweichungen über 1.100°C sind von den beteiligten Parteien separat zu vereinbaren.