Spanningstalen

Spanningstalen, in het Nederlands vaak trekstalen genoemd, zijn proefstalen die gebruikt worden bij trekproeven om de mechanische eigenschappen van een materiaal te bepalen. Ze worden uit een groter materiaalstuk gefreesd of gezaagd en zo bewerkt dat de breuk tijdens de proef in het meetgedeelte plaatsvindt. De meest voorkomende vorm is een dog-bone of langgerekt meetstuk met gripvlakken aan beide uiteinden, zodat het grijpen in de proefmachine veilig en reproduceerbaar is. De exacte vorm en afmetingen zijn vastgelegd in normen en variëren per materiaal en teststandaard.

Tijdens een trekproef worden de spanning en de verplaatsing gemeten terwijl de spanningstalen onder een gecontroleerde snelheid in een universele testmachine worden opgerekt. Uit deze metingen worden eigenschappen afgeleid zoals de rekgrens (yield strength), de ultieme treksterkte (tensile strength) en de rek bij breuk, maar ook ductiliteit en soms de reductie van doorsnede bij breuk. Bij sommige normen kunnen aanvullende kenmerken zoals true strain of afwijkingen in het spannings-situatiegebied worden bepaald. Extensometers leveren nauwkeurige verplaatsingsmeting langs het meetgedeelte.

Spanningstalen moeten conform de relevante normen geproduceerd worden. Veel gebruikte normen zijn ISO 6892-1 voor metalen trekproeven, EN 10002-1 en ASTM E8/E8M. De standaardvormen en afmetingen, inclusief gauge lengte, dwarsdoorsnede en radius van de anfnotering, worden per norm voorgeschreven. Toepassingen omvatten materiaalkwalificatie, kwaliteitscontrole en onderzoek en ontwikkeling, waarbij spanningstalen reproduerbare basisdata leveren voor materiaaleigenschappen en prestaties.