Trekken
Trekken
Destructief testen is, in de materiaalkunde, het testen van individuele materialen op hun bezwijkvorm. Zoals de term al aangeeft is het materiaal na de test niet meer bruikbaar als constructief element. (Denk bijvoorbeeld aan het afsteken van lucifers om te testen of deze wel lang genoeg branden.) Destructieve tests zijn vrij makkelijk uit te voeren, in vergelijking met niet-destructieve testen.
Met destructieve tests komt men, met het oog op zijn toekomstig gebruik, meer te weten over de eigenschappen van het geteste materiaal.
Enkele voorbeelden vanĀ destructieve testen:
- Trekproef waarbij, in het Spanning-rekdiagram van het geteste materiaal, de volgende parameters (mechanische eigenschappen) worden uitgelezen/gekwantificeerd:
- Proportionaliteitsgrens
- Vloeigrens
- Treksterkte
- Breukspanning en -rek
- Taaiheid
- Broosheid
- Rektesten
- Vermoeiingstesten
- Hardheidstesten
- Impacttesten
Trekproef
Het spanning-rekdiagram (ook wel trek-rekkromme, trekcurve of trekkromme) is een diagram, waarin de spanning Ļ als gevolg van een trekkracht op een materiaal wordt uitgezet tegen de relatieve rek Īµ (verlenging als percentage van de oorspronkelijke lengte). Een dergelijke curve kan worden opgenomen met een trekbank.
In de figuur is in een spanning-rekdiagram het eindresultaat weergegeven van een trekproef die is uitgevoerd op zacht staal.
Gratis controle
& advies
& advies
99% zekerheid voor tijdige leveringen
Snijwerk binnen 72 uur geleverd.
In-house glasparelen, poedercoaten en stralen.
Alle metaalsoorten beschikbaar
Spanning-rekdiagram van zacht staal
Legenda
ā¢ A: proportionaliteitsgrens. Boven dit punt is de rek niet meer lineair afhankelijk van de spanning, zie Wet van Hooke.
ā¢ B: elasticiteitsgrens, bovenste vloeigrens, boven deze grens vervormt het materiaal plastisch.
ā¢ C: (onderste) vloeigrens. Hier start het materiaal met vloeien.
Praktisch gezien vallen de punten A, B en C samen: enkel de bovenste vloeigrens wordt gegeven.
ā¢ D: start verstevigen,
ā¢ E: treksterkte (ĻUTS: Ultimate Tensile Strength),
ā¢ F: breuk.
Voor een bros of steenachtig materiaal (een materiaal dat weinig rekt en niet plastisch vervormt maar breekt) zijn D en E niet gedefinieerd; F valt samen met A,B en C. Bij een dergelijk materiaal zal de druksterkte een stuk hoger liggen dan de treksterkte E, bijvoorbeeld beton dat een druksterkte van 52 MPa heeft kan een treksterkte van circa 6 MPa hebben.
ā¢ I: elastisch gebied. Als de trekkracht van het materiaal wordt af gehaald, zal het materiaal weer in de oorspronkelijke toestand terugkeren. De helling van dit stuk is een maat voor de elasticiteitsmodulus.
ā¢ II: vloeien. In deze fase kan men stellen dat het materiaal als een vloeistof reageert: de rek verandert onder quasi constante spanning.
ā¢ III: versteviging. In dit gebied zal het materiaal door het lopen van dislocaties verstevigen.
ā¢ IV: insnoering. In het gebied I+II+III zal het materiaal al zijdelings verkorten (door het poisson-effect), vanaf E zal de proefstaaf op een bepaalde plaats erg binnen insnoeren. In dat gebied zal de spanning blijven stijgen, tot het proefstuk bezwijkt. Buiten de plaats waar de dwarsdoorsnede insnoert, daalt de spanning (zoals op de figuur). Het materiaal echter, bezwijkt wel degelijk op een (ware) spanning hoger dan de ĻUTS!
Verder is de oppervlakte onder de curve een maat voor de taaiheid ofwel hoeveel energie welke het materiaal kan opnemen. Een bros materiaal zal slechts een klein oppervlak, geen insnoering en niet of nauwelijks plastische deformatie hebben. Zoals de grafiek is afgebeeld is standaard voor een taai materiaal.
Een ander materiaal (eveneens een staalsoort) geeft een andere rek-spanningdiagram. De positie van A, B en C is veel minder duidelijk voor dit materiaal. Het elastisch gebied is voor zacht staal maar een fractie van het hele diagram, circa 0,2%, de breukgrens ligt bij ca. 25%.
Onze actieve industrieƫn
Offerte aanvragen?
- Omschrijf uw aanvraag
- Binnen 1 werkdag een antwoord
- Persoonlijk adviesgesprek
Lees meer over metaal en techniek
Alle metaalwiki artikelen
Veel gestelde vragen over Trekken
Wat is destructief testen in de materiaalkunde?
Destructief testen is het testen van individuele materialen op hun bezwijkvorm. Zoals de term al aangeeft, is het materiaal na de test niet meer bruikbaar als constructief element. Deze tests zijn vrij makkelijk uit te voeren in vergelijking met niet-destructieve testen en geven waardevolle informatie over de eigenschappen van het materiaal.
Wat zijn enkele voorbeelden van destructieve testen?
Enkele voorbeelden van destructieve testen zijn trekproeven, rektesten, vermoeiingstesten, hardheidstesten en impacttesten. Deze tests helpen bij het kwantificeren van mechanische eigenschappen zoals de proportionaliteitsgrens, vloeigrens, treksterkte en taaiheid.
Wat is een trekproef?
Een trekproef is een destructieve test waarbij een materiaal wordt blootgesteld aan trekkracht totdat het breekt. Het resultaat wordt weergegeven in een spanning-rekdiagram, waaruit mechanische eigenschappen zoals proportionaliteitsgrens, vloeigrens, treksterkte en breukspanning worden afgeleid.
Wat is een spanning-rekdiagram?
Een spanning-rekdiagram is een grafiek waarin de spanning op een materiaal wordt uitgezet tegen de relatieve rek (verlenging als percentage van de oorspronkelijke lengte). Dit diagram wordt gebruikt om de resultaten van een trekproef te visualiseren en te analyseren.
Wat betekenen de verschillende punten in een spanning-rekdiagram?
In een spanning-rekdiagram zijn er verschillende belangrijke punten, zoals de proportionaliteitsgrens (A), de vloeigrens (B en C), het begin van verstevigen (D), de treksterkte (E) en het breukpunt (F). Deze punten helpen bij het begrijpen van de mechanische eigenschappen en het gedrag van het materiaal onder belasting.
Waarom is het elastisch gebied belangrijk in een spanning-rekdiagram?
Het elastisch gebied in een spanning-rekdiagram is belangrijk omdat het aangeeft dat het materiaal na het verwijderen van de trekkracht weer in de oorspronkelijke toestand terugkeert. De helling van dit gebied is een maat voor de elasticiteitsmodulus van het materiaal.
Wat is het verschil tussen een taai en een bros materiaal in een spanning-rekdiagram?
Een taai materiaal heeft een grotere oppervlakte onder de curve in een spanning-rekdiagram, wat betekent dat het meer energie kan opnemen voordat het bezwijkt. Een bros materiaal daarentegen heeft slechts een klein oppervlak, geen insnoering en nauwelijks plastische deformatie, waardoor het sneller breekt onder belasting.
Hoe wordt de treksterkte van een materiaal bepaald?
De treksterkte van een materiaal wordt bepaald door een trekproef waarbij het materiaal wordt uitgerekt tot het breekt. De maximale spanning die het materiaal kan weerstaan voordat het breekt, wordt gemeten en genoteerd als de treksterkte.
Wat is het belang van de vloeigrens in een trekproef?
De vloeigrens is het punt waarop het materiaal begint te vloeien en plastisch te vervormen. Boven deze grens vervormt het materiaal blijvend en kan het niet meer terugkeren naar de oorspronkelijke vorm. Dit is een cruciale parameter voor het bepalen van de geschiktheid van een materiaal voor verschillende toepassingen.
Wat gebeurt er tijdens het verstevigen van een materiaal in een trekproef?
Tijdens het verstevigen van een materiaal in een trekproef, reageert het materiaal op de belasting door dislocaties te laten lopen, wat resulteert in een toename van de sterkte en hardheid van het materiaal. Dit proces vindt plaats tussen het punt waarop het materiaal begint te vloeien en het punt van maximale treksterkte.
Waarom is de rek bij breuk een belangrijke parameter in een trekproef?
De rek bij breuk is een belangrijke parameter omdat deze aangeeft hoe ver een materiaal kan uitrekken voordat het breekt. Deze waarde is een indicatie van de ductiliteit van het materiaal, wat essentieel is voor het beoordelen van de geschiktheid van het materiaal voor toepassingen waarbij rek belangrijk is.
