Akkommodationsgrenze

Werkstoff- und Gussteilprüfung

Ersatz für Dehn- oder Streckgrenze bei Werkstoffen, die im Spannungs-Dehnungs-Schaubild Zugversuch an Stelle der Hookeschen Geraden einen gekrümmten Kurvenverlauf zeigen. So ist beispielsweise der Spannungs-Dehnungs-Verlauf von austenitischen Chrom-Nickel-Stählen schon vom Nullpunkt an gekrümmt.

Bild 1 zeigt schematisch den Spannungs-Dehnungs-Verlauf eines solchen Werkstoffes. Bei niedriger bis mittlerer Zugspannung ist der Werkstoff noch ausgesprochen elastisch, und bei Beanspruchung bis zur scheinbaren Proportionalitätsgrenze σp (Punkt A) erfolgt eine elastische Verformung εO, die nach dem Entlasten wieder vollständig zurückgeht. Aber auch in einem gewissen Bereich oberhalb der scheinbaren Proportionalitätsgrenze bleibt der Werkstoff elastisch, wenn auch beim Entlasten ein etwas anderer Spannungs-Dehnungs-Verlauf zustande kommt. Bei noch höherer Beanspruchung und anschließender Entlastung (Punkt C) bleibt eine plastische Restverformung εr2 zurück. Wird diese Beanspruchung mehrmals wiederholt, entsteht jeweils ein Zuwachs an plastischer Verformung.

Bild 1: Schematische Darstellung eines nichtproportionalen Spannungs-Dehnungs-Verlaufes beim Zugversuch© GIESSEREI LEXIKON
Bild 2: Schematische Darstellung der Akkommo-
dationsgrenze im Spannungs-Dehnungs-Schaubild 
beim Zugversuch© GIESSEREI LEXIKON

Bei Werkstoffen dieser Art gibt es eine Grenzbeanspruchung, die bei mehrfacher Wiederholung zu einem Zuwachs an bleibender, plastischer Restverformung εr führt, jedoch wird die Zunahme mit jeder Wiederholung kleiner und nach einer gewissen Anzahl von Zugbeanspruchungen geht die Zunahme gegen Null. Der Werkstoff ist angepasst (akkommodiert) und er verhält sich nunmehr elastisch. Diese Grenzbeanspruchung wird Akkommodationsgrenze σa genannt. Bild  2 zeigt den Zusammenhang in schematischer Darstellung. Nach wiederholtem Be- und Entlasten wird die bleibende Verformung εa im akkommodierten Zustand erreicht, und weitere Beanspruchungen in gleicher Höhe ergeben keinen Zuwachs an bleibender Verformung mehr. Wird dagegen die Akkommodationsgrenze überschritten, tritt keine Anpassung ein, und bei jeder wiederholten Beanspruchung nimmt die plastische Verformung weiter zu, bis schließlich der Bruch eintritt.

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