Materialien, die häufig hohen Temperaturen ausgesetzt sind, werden meist aus metallischen Werkstoffen wie ferritische und austenitische Edelstähle oder legiertes Gusseisen gefertigt.
Die- se sind hierfür aufgrund ihrer ausgewogenen mechanischen und thermischen Eigenschaften oft am besten geeignet.
Je nach Art der Legierung kann die Warmfestigkeit dieser Metalle ebenso wie andere mechanische Eigenschaften stark schwanken.
Daher müssen die mechanischen Eigenschaften sorgfältig untersucht werden, um zu garantieren, dass sich die einzelnen Materialien für den jeweiligen Einsatz eignen.
Hierfür steht eine Vielzahl von Prüfmethoden zur Verfügung.
Bei Hochtemperaturversu- chen von metallischen und hochwarmfesten Werkstoffen ist das vor allem der Zugversuch, mit dessen Hilfe sich mechanische Ei- genschaften wie beispielsweise Festigkeiten unter thermischen Einflüssen ermitteln lassen.
Die Festigkeit ist eine Werkstoffeigenschaft und beschreibt den mechanischen Widerstand, den ein Material einer plastischen Verformung entgegensetzt.
Im Zugversuch werden verschiedene technisch relevante Festigkeitskennwerte bestimmt, wobei die so genannte Zugfestigkeit als eines der wichtigsten Kriterien für die Bestimmung der Materialqualität gilt.
Dafür sind spezielle Universalprüfmaschinen mit entsprechender Hochtemperatur- technik und einer geeigneten Steuerungs- und Auswertesoftware im Einsatz, an denen sich die Zugversuche durchführen lassen.
Dies geschieht zum Teil vollautomatisch.
In der Forschung finden solche Prüfmaschinen an vielen Instituten der Werkstoffwissen- schaft und Werkstofftechnologie ihre Verwendung.
Für den Warmzugversuch wird die zu prüfende Werkstoffprobe zunächst im kalten Zustand in die Prüfmaschine eingespannt und anschließend mit Hilfe eines Hochtemperaturofens auf die er- wünschte Temperatur erhitzt.
Sobald im Ofen und der Probe eine homogene Temperaturverteilung entstanden ist, wird der Zug- versuch gestartet.
Hierbei wird die Probe gleichmäßig, stoßfrei und mit einer geringen Geschwindigkeit gedehnt bis eine plas- tische Deformation einsetzt, die schließlich zum Bruch des Ma- terials führt.
Dieser Zeitpunkt ist werkstoffabhängig.
Während des Zugversuchs werden die aufgebrachte Kraft und die Längen- änderung in der Messstrecke der Probe kontinuierlich gemessen und alle Messdaten elektronisch ermittelt und protokolliert.
Für die Messung der Kraft kommen vorrangig DMS-Sensoren zum Einsatz, die eine automatische Erkennung der Einstell- und Kalibrierparameter ermöglichen.
Für die Ermittlung der Längen- änderung wurden Hochtemperatur-Extensometer entwickelt, deren berührende Tastspitzen aus hochtemperaturfester Keramik bestehen.
Sie werden von außen in den Ofen eingeführt und an der Probe angesetzt.
Ein Bruch zur Probe Das Verhältnis von Längenänderung zu Ausgangslänge der Mess- strecke ergibt die Dehnung.
Aus der gemessenen Kraft wird im Verhältnis zur Querschnittsfläche der undeformierten Werkstoff- probe die Spannung (Festigkeit) bestimmt und mit Hilfe einer Prüf- und Auswertesoftware grafisch dargestellt.
Das Ergebnis ist ein Spannungs-Dehnungs-Diagramm, das die für jeden Werkstoff www.scope-online.de Mai 2010 34 Messen und Prüfen hh In vielen Branchen sind eingebaute Komponenten hohen Temperaturen ausgesetzt.
Typische Beispiele dafür sind Turbinen von Flugzeugen und Abgaskrümmer von Fahrzeugmotoren.
Wird hier der falsche Werkstoff genutzt, kann eine zyklische thermische Belastung zum Verlust der Festigkeit und schließlich zum Materialversagen führen.
Für die Beurteilung der Materialqualität ist daher die Bestimmung der mechanischen Eigenschaften bei hohen Temperaturen eine wichtige Grundlage.
Untersucht wird dies mit Hochtemperatur- Warmzug-Prüfmaschinen.
Prüfen unter unter hohen T hohen Temperaturennerutarepme Das Unternehmen Hegewald & Peschke mit Sitz in Nossen bei Dresden entwickelt, produziert und vertreibt seit 1990 hoch- wertige Maschinen, Komponenten und Softwarelösungen zur Werkstoff-, Bauteil- und Komponentenprü- fung.
Hierzu gehören Universalprüfmaschinen, Härteprüfgeräte, Bauteil- und Möbelprüfstände sowie verschiedene Längenmessvorrichtungen für Industrie und Lehre.
Das Unternehmen mit Vertriebsbüros in ganz Deutschland bietet zudem einen Service rund um das Thema Prüfen und Messen sowie die Nachrüs- tung von Universalprüfmaschinen.