Streckgrenzen

Streckgrenzen bezeichnet in der Werkstoffkunde die Grenzspannung, bei der ein Material von elastischer zu plastischer Verformung übergeht. Sie markieren den Übergang von reversibler Verformung zu bleibender Verformung und sind damit ein zentraler Kennwert für die Festigkeit eines Werkstoffs. Bei vielen Metallen treten dabei ein oberer und ein unterer Streckgrenzenpunkt auf, insbesondere bei Stählen; zwischen diesen Punkten verläuft häufig ein Bereich mit plastischer Verformung, ohne dass der Stress weiter stark ansteigt.

Die Streckgrenze wird in der Praxis oft durch die Rp-Werte beschrieben. Die bekannteste Größe ist Rp0,2, die 0,2-prozentige Streckgrenze, ermittelt nach dem Offset-Verfahren: Der Stress, bei dem eine bleibende Dehnung von 0,2 Prozent erreicht wird, wird als Rp0,2 festgelegt. In einigen Materialien gibt es auch konkrete Yield Points (oberer und unterer Streckgrenze), an denen der Spannungs-Streu-Verlauf sichtbar begrenzt wird. ISO- und nationale Normen, etwa ISO 6892, regeln die Bestimmung typischer Streckgrenzen und die verwendeten Verfahren.

Streckgrenzen variieren stark zwischen Materialien und Wärmeeinflüssen. Typische Werte reichen von wenigen Hundert MPa bei einigen Stahllegierungen bis zu mehreren Hundert MPa bei Aluminium- oder Titanlegierungen. Generell gilt: höhere Streckgrenzen bedeuten, dass das Material größeren Stressquellen standhält, bevor bleibende Deformation auftritt. Sie sind entscheidend für Bauteil- und Festigkeitsberechnungen, spielen aber auch eine Rolle bei Herstellung, Wärmebehandlung und Temperaturabhängigkeit der Werkstoffe.

Es ist wichtig zu beachten, dass Streckgrenzen nicht allein die Belastbarkeit eines Materials bestimmen. Temperatur, Belastungsdauer, Dehnrate und Umgebungsbedingungen beeinflussen die tatsächliche Streckgrenze in der Praxis.