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Wiederholung: Zähigkeits-Steifigkeits-Klassen

Die Zähigkeit kann anhand der Ergebnisse verschiedener Prüfverfahren beurteilt werden. Beim Zugversuch sind Einschnürung und dauerhafte Verlängerung des Probekörpers ein Hinweis auf zähes Verhalten. Klassifiziert wird die Zähigkeit häufig nach der Stärke des kalten Flusses:

Tab.1
spröde Bruch, ohne dass zuvor eine Fließgrenze erreicht wird
fest Mäßiges Fließen bei Dehnung über die Fließgrenze
duktil Starkes Fließen bei Dehnung über die Fließgrenze

Als Kriterium für starkes Fließen kann das Vorhandensein einer oberen und unteren Streckgrenze dienen.

Polymere werden nach der Form ihrer Spannungs-Dehnungs-Kurve in vier bis sechs Zähigkeits-Steifigkeits-Klassen eingeteilt. Werden die spröden und die festen Polymere mit kleinem Elastizitätsmodul in einer Klasse zusammengefasst, verbleiben die unten abgebildeten fünf Klassen.

Abb.1
steif und spröde
Abb.2
steif und fest
Abb.3
steif und duktil
Abb.4
weich und duktil
Abb.5
weich und nicht duktil

σ nominelle Zugspannung, ε Dehnung (relative Längenänderung)

Der Punkt am Kurvenende symbolisiert den Bruch.

Das relative Minimum im Kurvenverlauf der duktilen Materialien ist nur bei Auftragung der nominellen Zugspannung so ausgeprägt. Wird die wahre Zugspannung aufgetragen, verschwindet es oder erscheint als flaches Minimum an anderer Stelle.

Hinweis
In der Praxis wird anstelle von "duktil" häufig die Bezeichnung "zäh" verwendet, anstelle von "steif" häufig "hart". Diese Bezeichnungen können jedoch Anlass zur Verwechslung mit der Schlagzähigkeit und der Oberflächenhärte geben.