Was ist Bruchfestigkeit?

Die Bruchfestigkeit ist allgemein als Zugfestigkeit bekannt. Es ist definiert als der Punkt, an dem sich bestimmte Materialien unter einer bestimmten Belastung verformen oder brechen. Der Punkt, an dem das Material seine Bruchfestigkeit erreicht, wird als Einschnürung bezeichnet.

Einschnürung tritt auf, wenn ein Material auf seine Bruch- oder Zugfestigkeit gedrückt wird. Da das Material bis zum Rand gedrückt wird, beginnt sich der Querschnitt deutlich zusammenzuziehen. Bruchfestigkeit wird in der Welt der Mechanik einfach als das Gegenteil von Druckfestigkeit bezeichnet.

Die Bruch- oder Zugfestigkeit eines bestimmten Materials wird durch Zugversuche ermittelt. Während des Verfahrens werden Informationen über die Beanspruchung des Materials bei unterschiedlicher Belastung erfasst. Die Messwerte werden grafisch dargestellt und der Punkt auf der Kurve, der erreicht wird, bevor das Material gedehnt wird, zeigt die Bruchfestigkeit oder Reißfestigkeit des Materials an. Die bei solchen Tests angegebenen Zahlen geben die maximale Belastung an, die ein Material aushalten kann, bevor es bricht oder irreparabel wird.

Die endgültige Zugfestigkeit wird im Allgemeinen durch Angabe der Kraft angegeben, die ein Material pro Flächeneinheit aufnehmen kann. Die gebräuchlichste Form der Messung, die verwendet wird, um die Zugfestigkeit von Materialien zu ermitteln, ist die Kraft in Pfund, die für jeden Quadratzoll erforderlich ist, oder die Kilo/Pfund, die für jeden Quadratzoll erforderlich sind. Diese Messungen entsprechen jeweils 1.000 Pfund oder 453,59 Kilogramm pro Quadratzoll. Der Einfachheit halber ist die am häufigsten verwendete Maßeinheit Kilo/Pfund pro Quadratzoll, auch bekannt als KSI.

Bruchfestigkeitsmessungen werden am häufigsten für spröde Materialien berechnet. Zu den Materialien, die als spröde gelten, gehören Legierungen, Verbundwerkstoffe, Keramik, Kunststoffe und Holz. Die Zugfestigkeit wäre für diese Materialien wichtig, da es sich um Materialien handelt, die leicht verformt oder gebrochen werden können. Obwohl die Zugfestigkeit auch bei Materialien verwendet werden kann, die als duktile Materialien gelten, ist dies selten der Fall, da solche Materialien tendenziell weniger bruchanfällig sind und es weniger wichtig ist, die Kraft zu kennen, die sie beschädigen wird.

Das Testen zur Berechnung der Bruchfestigkeit eines bestimmten Materialstücks ist von Natur aus ziemlich einfach. Eine Probe des Materials wird entnommen und dann in eine Maschine gelegt, die das Material greift. Die Maschine übt dann allmählich Kraft aus und eine Zugbewegung beginnt; diese Zugbewegung dauert an, bis das Material irreparabel verformt ist oder bis das Materialstück bricht. Der Punkt vor dem Bruch oder der irreparablen Verformung wird zur Information, die als Bruchfestigkeit dieses spezifischen Materialtyps aufgezeichnet wird.