[[Bild:Zugversuch.jpg|thumb|right|279px|Zugversuch auf der Universalprüfmaschine]]== Zugversuch Bedeutung ==

*Der Zugversuch ist einer der wichtigste Versuch wichtigsten Versuche in der Werkstoffprüfung. Mit diesem Prüfverfahren werden können Festigkeitskennwerte und Verformungskennwerte wie [[Streckgrenze]] ''R_e'', [[Zugfestigkeit]] ''R_m'', [[Bruchdehnung]] ''A'' und [[Elastizitätsmodul]] ''E'' bestimmtwerden. Diese Werkstoffkenngrößen sind Insbesondere die Werkstoffkenngröße [[Streckgrenze]] ist die Grundlage für die [[Dimensionierung]] statisch beanspruchter Bauteile.

Im Zugversuch wird das Werkstoffverhalten bei stetig zunehmender Zugbeanspruchung untersucht== Grundlegendes zur Veranschaulichung ==[[Bild:Schlauch.jpg|thumb|right|600px|Gummischlauch zur Veranschaulichung der elastischen Verformung]]Zieht man einen Gummischlauch auseinander, bei bedeutet dies technisch betrachtet:* der Gummischlauch ist ein Beispiel für eine Probe* auf die Beanspruchung einachsig und gleichmäßig über den Querschnitt der Zugprobe verteilt Probe wirkteine Zugkraft ''F_z'', z. B. 100 NDie Zugprobe * diese Kraft wird bei diesem Prüfverfahren stoßfrei und gleichmäßig gedehntim Zugversuch von einer Maschine aufgebracht* die Zugkraft führt zu einer elastischen Verformung in der Probe, bis ein Bruch eintrittder Verlängerung ''ΔL'' (absolut) bzw.Dehnung ε (relativ)* die Verformung der Probe bewirkt eine [[Zugspannung]] σ_Z (= Kraft pro Querschnittsfläche) in N/mm²

== Durchführung ==[[Bild:Kraft-Verlaengerungs-Diagramm.gif|thumb|right|600px|Kraft-Verlängerungs-Diagramm]]Im Zugversuch wird das Werkstoffverhalten bei stetig zunehmender [[Zugspannung|Zugbeanspruchung]] σ_Z untersucht, d. h. die fest eingespannte Zugprobe wird in einer hydraulischen Zerreiß[[maschine]] ("Universalprüfmaschine", Zugprüfmaschine") stoßfrei und gleichmäßig gedehnt, bis ein Bruch eintritt.Gleichzeitig wird eine für den Werkstoff charakteristische Kennlinie, das sogenannte '''Spannungsdie Verlängerung der Probe in Abhängigkeit von der Zugkraft protokolliert und als Kraft-DehnungsVerlängerungs-Diagramm''' aufgenommendargestellt.

==Auswertung = =Um eine für den Werkstoff charakteristische Kennlinie, das sogenannte '''Spannungs-Dehnungs-Diagramm ''' zu erhalten, wird die Zugkraft ''F'' auf den Anfangsquerschnitt ''S''₀ der Probe und Werkstoffkenngrößen bei der Belastung die Verlängerung ''L'' - ''L''₀ auf Zug ===die Anfangsmesslänge ''L''₀ bezogen.

[[Bild:Spannungsdehnungsdiagramm.gif|right]]Das === Werkstoffkenngrößen im Spannungs-Dehnungs-Diagramm bzw. Kraft-Verlängerungs-Diagramm dient zur Bestimmung der Festigkeits- und Verformungskenngrößen bei der Belastung eines Werkstoffes auf Zug. Bedeutsam sind die folgenden Bereiche:#'''Elastische Verformung''': Zu Beginn der Lastaufbringung erfolgt die Dehnung der Probe elastisch, d. h. nach Entlastung nimmt der Stab seine Ausgangslänge L₀ wieder ein. Im Diagramm stellt sich dieser Bereich als Gerade dar. Spannung und Dehnung ändern sich verhältnisgleich. Diesen Zusammenhang erkannte erstmals der [http://www.bhak-bludenz.ac.at/physik/geschichte/physiker/hooke.shtml Physiker Hooke], nach dem dieser Bereich auch Hookescher Bereich des Werkstoffs genannt wird.#'''Plastische Verformung''': Bauteil bleibt dauerhaft verformt, ist aber augenscheinlich nicht zerstört. Die '''[[Streckgrenze]]''' R_e ist die Grenze zwischen elastischer und plastischer Verformung. {{Mark|Als Grenzwert für die [[Dimensionierung]] von Bauteilen gilt stets die [[Streckgrenze]], da bei plastischer Verformung das Werkstoffgefüge zerstört wird!}}#'''Reißen / Bruch''', die '''[[Zugfestigkeit]]''' (R_m) ist die max. Belastung vor dem Reißen.===

[[Bild:ZugversuchSpannungs-Dehnungs-Diagramm.jpggif|thumb|right|Universalprüfmaschine600px|Spannungs-Dehnungs-Diagramm]]

An einer hydraulischen Zerreißmaschine Bedeutsam sind die folgenden Bereiche:# '''Elastische Verformung''': Zu Beginn der Lastaufbringung erfolgt die Dehnung der Probe elastisch, d. h. nach Entlastung nimmt der Stab seine Ausgangslänge ''L₀'' wieder ein. Im Diagramm stellt sich dieser Bereich als Gerade dar. Spannung und [[Dehnung]] ändern sich verhältnisgleich. Diesen Zusammenhang erkannte erstmals der [http://www.bhak-bludenz.ac.at/physik/geschichte/physiker/hooke.shtml Physiker Hooke], nach dem dieser Bereich auch '''Hookescher Bereich''' des Werkstoffs genannt wird. Das Verhältnis der [[Zugspannung]] ''σ_Z'' (= Kraft pro Querschnittsfläche) zur Längsdehnung ''ε'' ("Universalprüfmaschine"= Längendehnung / Gesamtlänge) ist der [[Elastizitätsmodul]] in N/mm² bzw. Megapascal (MPa).# '''[[Streckgrenze]]''': Die Streckgrenze '''R_e''' ist die Grenze zwischen elastischer und plastischer Verformung. Im Spannungs-Dehnungs-Diagramm ist sie oberhalb der Hookeschen Gerade als markanter Wendepunkt zu erkennen, da beim Überschreiten der Zusammenhangskräfte zwischen den Atomen der Werkstoff „zu fließen“ beginnt, Zugprüfmaschine") kann ein Probestab auf Zug belastet werdend.h. sich plötzlich schneller verformt, als dies bei entsprechender Steigerung der Zugbelastung zu erwarten wäre. Bei einem Durchmesser '''{{Mark|Als Grenzwert für die [[Dimensionierung]] von 10 mm Bauteilen gilt stets die Streckgrenze, da bei plastischer Verformung das Werkstoffgefüge zerstört wird eine Zerreißkraft von 25!}}'''# '''Plastische Verformung''': Bauteil bleibt dauerhaft verformt, ist aber augenscheinlich nicht zerstört. # '''Reißen / Bruch''', die '''[[Zugfestigkeit]]''' (''R_m'') ist die max.000 N ermitteltBelastung vor dem Reißen.

== Beispiel ==Im Zugversuch wird ein Probestab auf Zug bis zum Zerreißen belastet. Bei einem Anfangsdurchmesser ''d₀'' von 10 mm wird eine Zerreißkraft ''F_zmax'' von 25.000 N ermittelt. # Wie groß ist der belastete Spannungquerschnitt''S''?

[[Bild:A Zugprobe.png|thumb|200px472px|Zugprobe Form AB]][[Bild:B Zugprobe.png|thumb|200px472px|Zugprobe Form BE]]'''1. Berechnung des Spannungsquerschnittes ''AS'' in mm²'''

''AS'' = ''d''²{{*}}π{{*}}0,25

''AS'' = (10 mm)²{{*}}π{{*}}0,25

{{Ergebnis|AS|7879,5 6 mm²}}

''R_m'' = F_Z : A ''R_m'' = 25.000 N : 78,5 mm² S''R_m'' = 25.000 N : 78,5 mm²

{{Ergebnis|''R_m|312'' = 25.000 N : 79,45 N/6 mm²}}<br /><br />

<tr><td>Streckgrenze (''R''_e) in N/mm²</td><td>235</td><td>260</td><td>185</td></tr><tr><td>Zugfestigkeit (''R''_m) in N/mm²</td><td>340...470</td><td>450...600</td><td>290...510</td></tr>

<tr><td>''R''_m/''R''_e</td><td>10,7258</td><td>20,025</td><td>20,1646</td></tr>

Das Verhältnis aus [[Streckgrenze]] und [[Zugfestigkeit]] wird auch als '''Streckgrenzenverhältnis''' bezeichnet, dieses ist u. a. abhängig vom Wärmebehandlungszustand der Stähle. Typische Werte:{| class="wikitable" border= Übung =="1"|-! Behandlungszustand (B)! normalgeglüht (N)! vergütet (QT)|-| Streckgrenzenverhältnis| 0,5 ... 0,7Eine Schraube mit 30 mm Durchmesser wird auf Zug belastet| 0,7 ... Wie groß ist die belastete Fläche?0,95|}LösungÜberprüfe die o.a. Aussage an den folgenden Vergütungsstählen mittels Tabellenbuch: <br> [[Zugversuch: Lösung]]C35/C35E, 28Mn6