Das Spannungs-Dehnungs-Diagramm dient zur Bestimmung der Festigkeits- und Verformungskenngrößen der Werkstoffe. Es kann in verschiedene Bereiche eingeteilt werden. 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 Physiker Hooke, nach dem dieser Bereich auch Hookescher Bereich des Werkstoffs genannt wird.
Zur Auslegung von Blechumformprozessen reichen die im Zugversuch ermittelten Kennwerte nicht mehr aus, weil hier die Fließspannung kf des sich verfestigenden Werkstoffs zu jedem Umformgrad ϕ bekannt sein muss. Die Fließkurve kf (ϕ) stellt den Zusammenhang zwischen
Fließspannung und Umformgrad dar. Sie kann z.B. mit Hilfe des Stauchversuchs oder des Zugversuchs ermittelt werden. Die Fließspannung ist neben dem Umformgrad auch von dem Werkstoff, der Temperatur und der Umformgeschwindigkeit abhängig.
Die Fließspannung ist ein Maß für die benötigte Kraft pro Flächeneinheit, um einen Körper plastisch zu verformen.
Sie kann aus dem technischen Spannungsdiagramm
σ (ε) unter Anwendung der Volumenkonstanz ermittelt werden.
Umformgrad : ϕ = ln(1+ε)
Fließspannung: kf = σ(1+ε)
=== Anisotropie ===
Bleche sind oft anisotrop in ihren mechanischen Eigenschaften, weil sie den richtungsabhängigen Herstellungsprozess des Walzens durchlaufen. Die Anisotropie von Blechen hat ihre Ursache in der Gefügestruktur und wird bestimmt durch:
• die Ausprägung der kristallographischen Richtung
• Form, Richtung und Lage von Einschlüssen und Ausscheidungen
• Form, Richtung und Lage der Körner
Diese Ursachen für die Anisotropie bedingen sich oft untereinander schon während der Herstellung des Bleches. Man unterscheidet senkrechte Anisotropie r (bzw. mittlere senkrechte Anisotropie r) und die ebene Anisotropie Δr.
== Senkrechte Anisotropie r ==
Die senkrechte Anisotropie r ist das Verhältnis der Umformgrade in Breiten- und in Blechdickenrichtung:
