Eigenspannungen

  • Eigenspannungen
  • Eigenspannungszustand
  • innere Spannungen
  • Spannungsursachen
  • Spannungszustand

Bei Fertigungsverfahren wie z. B. dem Gießen, dem Walzen und dem Ziehen bleibt die äußere Form eines Werkstückes nur dann erhalten, wenn es vor Anwendung des Verfahrens justiert und eingespannt und dadurch am Verziehen gehindert wird, oder wenn es nach dem Fertigen noch einmal gerichtet wird. Nach Beenden des äußeren Eingriffs und nach Temperaturausgleich nimmt das Werkstück eine ihm eigene Form an, die ohne das Wirken äußerer Kräfte und Momente weiterbesteht. Diese Gleichgewichtslage kann nur damit erklärt werden, daß die Summe der eigenen Kräfte und Momente untereinander im Gleichgewicht stehen, d. h. daß innere Spannungen bzw. Eigenspannungen vorhanden sind.

Werden die Längseigenspannungen eines gezogenen Drahtes analysiert, ergeben sich im Kern Zugeigenspannungen und im Rand Druckeigenspannungen. Wenn sich für das Prozeßmaterial Draht Parameter wie die Krümmung oder die Helizität über die Länge ändern, variieren auch die inneren Spannungen. Durch das Richten ändern sich die Eigenspannungen, wobei nachgewiesen werden konnte, daß der im ungerichteten Prozeßmaterial vorhandene Eigenspannungszustand ausgelöscht wird. Für die Größe und Verteilung der Eigenspannungen nach einem Richtprozeß ist neben der konstruktiven Gestaltung des Richtsystems vor allem die Zustellung der Richtrollen entscheidend. Mit der Technologie von WITELS-ALBERT lassen sich die durch den Richtprozeß entstehenden Eigenspannungen bei optimalem Formzustand des Richtgutes minimieren.

Elastizitätsmodul

  • Hookesche Gerade
  • elastische Gerade
  • elastisches Verhalten
  • Elastizitätsgrenze
  • Elastizitätsmodul

Der Elastizitätsmodul ist ein charakteristischer Kennwert eines Werkstoffes, der aus den Daten eines Zugversuches ermittelt wird. Der Werkstoff Stahl verformt sich unmittelbar nach Versuchsbeginn bis zu einer spezifischen Belastung elastisch, d. h. zwischen Längenänderung und Belastung besteht Proportionalität. Diese Proportionalität ist als Hookesches Gesetz bekannt, wobei in bezug zum Spannungs-Dehnungs-Diagramm auch von der elastischen oder der Hookeschen Gerade gesprochen wird. Wird die Belastung nach rein elastischer Beanspruchung des Werkstoffes bzw. des Zugstabes zurückgenommen, nimmt der Werkstoff bzw. der Zugstab wieder seinen ursprünglichen Formzustand an.

Die Größe des Elastizitätsmoduls ist neben dem Werkstoff von seinem Verarbeitungszustand bzw. vom Herstellungsprozeß abhängig. Warmgewalzte Stähle besitzen in der Regel einen Elastizitätsmodul von
210 000 MPa. Gezogene Drähte erreichen diesen Wert nicht.

Bei Stahldrähten üben die Ziehgeschwindigkeiten, die Querschnittabnahme und andere Faktoren einen wesentlichen Einfluß auf die Größe des Elastizitätsmoduls aus.