Festigkeitsbestimmung

Festigkeitsbestimmung bezeichnet Verfahren zur Ermittlung der Festigkeitseigenschaften von Werkstoffen oder Bauteilen. Ziel ist die Bewertung der Tragfähigkeit, des Verformungs- und des Versagensverhaltens unter definierten Lasten und Bedingungen. Die Ergebnisse dienen der Auslegung von Bauteilen, der Qualitätssicherung und der Materialauswahl.

Zu den typischen Größen gehören Zugfestigkeit (ultimative Festigkeit), Streckgrenze, Zugdehnung, Bruchdehnung sowie das Elastizitätsmodul. Je nach Material können weitere Eigenschaften wie Druckfestigkeit, Biegefestigkeit, Schlagzähigkeit oder Ermüdungsfestigkeit relevant sein. Harte Proben liefern auch Härtewerte, die häufig in Zusammenhang mit Festigkeit stehen.

Typische Prüfverfahren umfassen den Zugversuch gemäß relevanten Normen, bei dem Lasten und Verformungen aufgezeichnet werden und daraus Spannungs-Dehnung-Diagramme entstehen. Weitere Verfahren beinhalten Druck- und Biegefestigkeitstests, Schlag- oder Kerbschlagtests, Ermüdungsprüfungen sowie Härteprüfungen (z. B. Rockwell, Vickers). Probenform, Temperatur, Geschwindigkeit und Umgebungsbedingungen sind normativ festgelegt.

Normen und Standards: Die Festigkeitsbestimmung erfolgt gemäß internationalen, europäischen oder nationalen Normen (z. B. ISO 6892-1 für metallische Werkstoffe, ISO 527 für Kunststoffe; DIN, EN, ASTM-Standards). Diese Normen definieren Probengeometrie, Prüfaufbau, Temperatur, Lastgeschwindigkeit, Auswertung und Berichterstattung.

Anwendungen: Design und Lebensdauerprognose, Qualitätssicherung, Materialrecherche und Fehleranalysen. Die Ergebnisse sollten im Zusammenhang mit Sicherheitsfaktoren interpretiert werden, unter Berücksichtigung von Herstellungsprozessen, Werkstoffzustand und Umgebungsbedingungen.