Streckgrenze, Zugfestigkeit und Bruchdehnung im Datenblatt eines Aluminiumbands lesen.
Eine Datenblattzeile zu einer Aluminiumlegierung nennt drei Zahlen, die für Umformung und Konstruktion wichtig sind: Zugfestigkeit, Streckgrenze und Bruchdehnung. Sie sind nur aussagekräftig, wenn Sie Legierung, Zustand und Dicke kennen und wissen, ob die Zahl eine Anforderung oder ein typischer Wert ist.
Wichtigste Punkte
- Die Zugfestigkeit ist die maximale Spannung, die die Probe aufnimmt, die Streckgrenze ist die Spannung bei einer festgelegten kleinen bleibenden Verformung, und die Bruchdehnung gibt an, wie weit sich die Probe dehnt, bevor sie bricht.
- Lesen Sie jede Zeile nach Legierung, Zustand und Dicke. Normen wie ASTM B209 veröffentlichen Anforderungen in Tabellen, die nach Legierung und Zustand gegliedert sind.
- Eine Mindestanforderung in einer Norm und ein typischer Wert in einem Herstellerdatenblatt sind verschiedene Dinge.
- Der geglühte Zustand (O) ergibt eine geringere Festigkeit und eine höhere Bruchdehnung. H-Zustände erhöhen die Festigkeit und senken die Bruchdehnung, je höher die zweite Ziffer ist.
- Dieser Beitrag nennt keine Zahlenwerte. Werte für eine bestimmte Legierung, einen bestimmten Zustand und eine bestimmte Dicke gehören in die eigenen Tabellen der Norm und in Ihre Spezifikation.
Was messen Zugfestigkeit, Streckgrenze und Bruchdehnung jeweils?
Alle drei stammen aus einem Zugversuch, bei dem eine Probe bis zum Bruch gezogen wird. ASTM B557/B557M ist das Prüfverfahren für Knet- und Gussprodukte aus Aluminium- und Magnesiumlegierungen und liefert Informationen zu Festigkeit und Duktilität bei einachsiger Belastung.
Die Zugfestigkeit ist die maximale technische Spannung, die die Probe aufnimmt, also die maximale Last geteilt durch den ursprünglichen Querschnitt. Die Streckgrenze ist die Spannung, bei der ein kleiner, festgelegter Betrag an bleibender Verformung erreicht wird. Da Aluminiumlegierungen in der Regel keine ausgeprägte Streckgrenze zeigen, wird sie bei einem definierten Versatz auf der Spannungs-Dehnungs-Kurve angegeben, üblicherweise 0,2 Prozent. Die Bruchdehnung gibt an, wie weit sich die Probe dehnt, bevor sie bricht, angegeben als Prozentsatz ihrer Messlänge. Die Bruchdehnung kann auf unterschiedlichen Messlängenbasen angegeben werden, zum Beispiel A50mm in EN oder 2 in. in ASTM. Bestätigen Sie daher die Basis, bevor Sie Werte verschiedener Normen vergleichen.
Wie lese ich eine Zeile in einem Datenblatt?
Suchen Sie zuerst Legierung und Zustand, dann den Dickenbereich, dann die Einheiten. Die übrigen Prüfpunkte sind schnell erledigt:
- Einheiten: Megapascal oder ksi
- Legierung und Zustand: beide müssen zur Bestellung passen
- Dickenbereich: Ihre Dicke muss in den Bereich fallen, den die Zeile abdeckt
- Richtung: Einige Datenblätter geben an, ob die Prüfung längs oder quer zur Walzrichtung erfolgte
- Messlänge: die Basis, die das Datenblatt für die Bruchdehnung angibt
- Status: eine Anforderung oder ein typischer Wert
Eine Zeile, in der eine dieser Angaben fehlt, ist schwerer zu vergleichen, da manche Details durch die zitierte Prüfnorm festgelegt sein können. Fragen Sie nach der fehlenden Angabe, bevor Sie die Zahl mit einer anderen vergleichen.
Was ist der Unterschied zwischen einer Anforderung und einem typischen Wert?
Die Tabelle einer Norm legt fest, was der Werkstoff je Legierung und Zustand erfüllen muss, als Mindestwert und in einigen Fällen als Höchstwert. Ein Herstellerdatenblatt kann stattdessen typische Werte angeben, die beschreiben, was der Werkstoff voraussichtlich erreicht, und keine Garantie sind.
Die Abnahme sollte sich auf die Anforderung in der in der Bestellung genannten Norm stützen, nicht auf einen typischen Wert, und Auslegungswerte stammen aus Ihrer Konstruktionsnorm. ASTM B209/B209M deckt ebene Bleche, aufgerollte Bleche und Platten in den Legierungen und Zuständen ab, die in den Tabellen aufgeführt sind, und in diesen Tabellen sind die Anforderungen festgelegt.
Wie verändert der Zustand die Zahlen?
Innerhalb einer Legierung ergibt der geglühte Zustand (O) eine geringere Festigkeit und eine höhere Bruchdehnung. H-Zustände tauschen Bruchdehnung gegen Festigkeit, und eine höhere zweite Ziffer bedeutet im Allgemeinen mehr Festigkeit und weniger Umformbarkeit. Ein Festigkeitswert ohne Zustand ist unvollständig, da dieselbe Legierung in mehreren Zuständen mit unterschiedlichen Werten vorkommt.
Der Vergleich der Zustände und der Grund, warum der Zustandsbuchstabe in jede Auftragsposition gehört, stehen im Leitfaden zu Legierung und Zustand.
Ändert die Dicke die Zeile, die ich lesen sollte?
Das kann sein. Anforderungstabellen in Normen wie ASTM B209 sind nach Legierung und Zustand gegliedert, und eine Tabelle kann einen Zustand in Dickenbereiche unterteilen. Lesen Sie die Zeile für den Bereich, der Ihre Dicke enthält, und entnehmen Sie die Anforderung der Norm selbst, nicht einer allgemeinen Übersicht.
Orbit walzt Coil mit einer Dicke von 0,20 bis 2,00 mm, der anwendbare Bereich hängt also von der bestellten Dicke ab.
Wie hängt die Bruchdehnung mit dem Umformen zusammen?
Eine höhere Bruchdehnung weist auf mehr Duktilität hin, was im Allgemeinen mehr Spielraum gibt, bevor eine Biegung reißt. Die Bruchdehnung aus einem Zugversuch liefert jedoch für sich genommen keinen sicheren Biegeradius. Dieser hängt von Legierung, Zustand, Dicke und, bei beschichtetem Coil, von der Beschichtung und davon ab, ob das Coil vor dem Umformen beschichtet wird.
Der Leitfaden zu Legierung und Zustand behandelt das Zusammenspiel mit dem Biegeradius. Wenn ein Profil anspruchsvoll ist, geben Sie dem Lieferanten den Biegeradius vor und lassen Sie Legierung und Zustand dagegen bestätigen.
Wie hängt das mit dem Werkszeugnis zusammen?
Das Zeugnis gibt die Prüfergebnisse für die gelieferte Charge an, und die Tabelle der Norm legt die Anforderung fest. Vergleichen Sie sie Zeile für Zeile: Legierung, Zustand, Dickenbereich, dann jeden der drei Werte. Der Beitrag zum Lesen eines Werkszeugnisses behandelt den Rest dieser Prüfung.
Was kann ich von Orbit erhalten?
Prüfberichte und ASTM- oder EN-Verweise sind auf Anfrage erhältlich, und der Zustand ist auf Anfrage verfügbar. Orbit walzt Coil der Serien 1xxx (1050, 1100), 3xxx (3003, 3105) und 5xxx (5005, 5052, 5754) mit einer Dicke von 0,20 bis 2,00 mm, wie auf der Seite zum gewalzten Aluminiumband beschrieben. Senden Sie uns die Legierung, den Zustand und die Dicke, die Sie in Betracht ziehen, sowie die Norm, die Ihre Bestellung nennt, und wir bestätigen, was für Ihren Auftrag geliefert wird.
Häufige Fragen
Sollte ich nach der Streckgrenze oder der Zugfestigkeit auslegen?
Das legt Ihre Konstruktionsnorm oder Ihre technische Grundlage fest, nicht das Datenblatt. Die Streckgrenze ist die Spannung bei einer festgelegten kleinen bleibenden Verformung, und die Zugfestigkeit ist die maximale Spannung, die die Probe aufnimmt.
Kann Orbit mechanische Prüfergebnisse für meinen Auftrag liefern?
Prüfberichte und ASTM- oder EN-Verweise sind auf Anfrage erhältlich. Teilen Sie uns in der Anfrage (RFQ) Legierung, Zustand und Dicke mit, und wir bestätigen, was für Ihren Auftrag geliefert wird.
Warum weicht mein Zeugnis von den Zahlen im Datenblatt ab?
Ein Zeugnis gibt Prüfergebnisse für die gelieferte Charge an, während ein Datenblatt Anforderungen oder typische Werte nennen kann. Sie beantworten unterschiedliche Fragen, vergleichen Sie die Zeugnisergebnisse daher mit der Anforderung in der in Ihrer Bestellung genannten Norm.
Welcher Zustand ergibt mehr Bruchdehnung?
Der geglühte Zustand (O) ergibt mehr Bruchdehnung als die H-Zustände derselben Legierung, auf Kosten der Festigkeit.
Wo finde ich die Werte für eine bestimmte Legierung und einen bestimmten Zustand?
In den Tabellen der in Ihrer Bestellung genannten Norm, etwa ASTM B209, und im Werkszeugnis für die gelieferte Charge.
Quellen
- ASTM International: B209/B209M, Standard Specification for Aluminum and Aluminum-Alloy Sheet and Plate: die Anforderungstabellen für Bleche, aufgerollte Bleche und Platten.
- ASTM International: B557/B557M, Standard Test Methods for Tension Testing Wrought and Cast Aluminum- and Magnesium-Alloy Products: das Zugprüfverfahren hinter Festigkeits- und Bruchdehnungswerten.
Benötigen Sie mechanische Kennwerte für einen Auftrag?
Senden Sie uns Ihre Legierung, Ihren Zustand, Ihre Dicke und die Norm, die Ihre Bestellung nennt. Wir beantworten Anfragen (RFQ) innerhalb eines Werktags.