Umfassende Metallfestigkeits-Tabelle: Zugfestigkeit, Streckgrenze, Härte & Dichte für CNC-Bearbeitung & Konstruktion

Festigkeit ist ein kritischer Faktor bei der Metallverwendung. Während manche Anwendungen höhere Aluminiumfestigkeit erfordern, benötigen andere Produkte hohe Stahlhärte oder Streckgrenze – dies bestimmt die Auswahl des CNC-Bearbeitungsmaterials oder das Produktdesign. Hier haben wir den Metallfestigkeits-Chart (mit Zugfestigkeit, Streckgrenze, Härte und Dichte) sowie den mechanische-Eigenschaften-Chart gängiger Metalle verschiedener Güten für Ihre Referenz zusammengestellt.

Einführung in die verschiedenen Arten der Metallfestigkeit

Festigkeit bezeichnet die Fähigkeit von Werkstoffen, Verformung und Versagen unter Einwirkung äußerer Kräfte zu widerstehen. Die Hauptkennwerte lassen sich in Zugfestigkeit (der grundlegendste Festigkeitsindex), Druckfestigkeit (durch Quetschen verursacht), Streckgrenze, Scherfestigkeit und mehr unterteilen. Wie werden die verschiedenen Arten der Metallfestigkeit definiert und wofür werden sie verwendet?

1) Streckgrenze (Yield Strength)

Die Spannung, die ein bearbeitetes Bauteil oder Material ohne bleibende Verformung aushalten kann – also die Spannung am Streckpunkt, an dem das Bauteil zu plastisch verformen beginnt. Sie dient zur Bestimmung der maximal zulässigen Belastung am Objekt.

2) Zugfestigkeit (Tensile Strength)

Die minimale Kraft, die erforderlich ist, um das Material zum Bruch zu ziehen, bzw. die maximale Last, die ein Bauteil ohne Bruch beim Dehnen tragen kann, geteilt durch den ursprünglichen Querschnittsbereich des Materials. Üblicherweise in Pfund pro Quadratzoll (psi) ausgedrückt.

3) Höchstfestigkeit (Ultimate Strength)

Die äußerste Zug-, Druck- oder Schubspannung, die eine gegebene Flächeneinheit eines bestimmten Materials ohne Bruch oder Verformung ertragen kann.

4) Druckfestigkeit (Compressive Strength)

Im Gegensatz zur Zugfestigkeit: die maximale Druckspannung, die ein fester Werkstoff unter allmählich aufgebrachter Last ohne Bruch aushalten kann. Sie misst die Fähigkeit des Materials, lasten zu widerstehen, die seine Größe verringern.

5) Schlagzähigkeit / Kerbschlagzähigkeit (Impact Strength)

Der maximale Stoß oder die plötzlich aufgebrachte Kraft, die ein Bauteil vor dem Versagen aufnehmen kann. Tatsächlich misst sie die Energiemenge, die der Werkstoff im Grenzzustand absorbieren kann.

6) Scherfestigkeit (Shear Strength)

Die maximale Scherlast, die ein Material vor dem Versagen aushalten kann, geteilt durch seine Querschnittsfläche.

Allgemein gelten Stahl, Titan, Wolfram und Inconel als die vier stärksten Metalle.

Metallfestigkeits-Chart – Mechanische Eigenschaften verschiedener Metallgüten und Legierungen

Metalleigenschaften wie Stahl-Streckgrenze, Dichte, Härte und andere Parameter sind entscheidende Faktoren bei der Konstruktion mechanischer Teile oder der Auswahl des richtigen Materials für CNC-Bearbeitungsdienstleistungen. Hier präsentieren wir eine einfache Tabelle der Eigenschaften gängiger Metalle sowie detaillierte mechanische Eigenschaften-Charts.