Kerbschlagbiegeversuch – Werkstoffe professionell auf Zähigkeit prüfen
Mit einem Kerbschlagbiegeversuch prüfen Sie die Sprödigkeit und Kerbschlagzähigkeit eines metallischen Werkstoffes. Die Prüfung erlaubt damit zuverlässige Rückschlüsse, über das Sprödbruchverhalten in einem bestimmten Temperaturbereich oder bei einer bestimmten Abnutzung.
Um Ihnen ein umfassendes Leistungsspektrum zu bieten, arbeiten wir für diese Materialprüfungen, wie beispielsweise auch bei Härteprüfungen Ihrer Stahlzuschnitte mit zertifizierten Partnerunternehmen zusammen.
Wie funktioniert der Kerbschlagbiegeversuch nach Charpy?
Der Kerbschlagbiegeversuch wurde 1905 von Augustin Georges Albert Charpy eingeführt. Das Probestück, in der Regel 55 mm lang, wird dabei mit einer V- oder U-förmigen Kerbe versehen und in einem Pendelschlagwerk platziert. Der Versuch besteht nun darin, dass ein Pendelhammer aus einer festgelegten Höhe und mit einer bestimmten kinetischen Energie auf die ungekerbte Seite des Metalls trifft.
Durch die Schwinghöhe des Pendelhammers auf der anderen Seite des Geräts, lassen sich Rückschlüsse auf die Energie ziehen, die beim Zerschlagen der Probe absorbiert wird. Der Kerbschlagbiegeversuch liefert durch Werte wie die Temperatur, die Kerbform und die Gitterstruktur (also die Zusammensetzung des Stahls) Erkenntnisse über das Verhalten des metallischen Werkstoffs, genauer gesagt zeigt die Prüfung, wie sich das Werkstoffverhalten bei einer schlagartigen Belastung verändert.
Der Einfluss der Temperatur auf den Kerbschlagbiegeversuch bei Stahl
Durch die sogenannte zerstörende Werkstoffprüfung des Kerbschlagbiegeversuchs lässt sich zum einen die erwähnte Kerbschlagenergie / Kerbschlagarbeit in Joule berechnen. Sie bietet Erkenntnisse über das Verhalten eines Stahls bei schlagartiger Belastung – Aussagen also, die bei keinem anderen Test in dieser Form möglich sind. Die Kerbschlagenergie wird durch die Masse des Pendelhammers, dem Ortsfaktor, sowie die Höhe der Auslenkung zu Beginn und nach dem Durchschlagen der Probe berechnet.
Doch auch das optische Ergebnis, also die Form der Zerstörung, wird beim Kerbschlagbiegeversuch analysiert. Wird das Teststück beim Aufschlag verformt, ist der Stahl zäher, als es bei einem Teststück der Fall ist, das bricht. Es lassen sich dabei drei Bruchformen bei schlagartiger Belastung an der Bruchfläche unterscheiden:
- der Trennbruch
- der Verformungsbruch
- und der Mischbruch.
Der Kerbschlagbiegeversuch erlaubt es Ihnen, eine Beurteilung zum Zähigkeitsverhalten Ihres Werkstoffes zu treffen und Rückschlüsse auf die Werkstoffgüte zu ziehen. Dieses Prüfverfahren ist ideal geeignet, um das Verhalten des Werkstoffes bei unterschiedlichen Temperaturen zu untersuchen, sowie die Übergangstemperatur zwischen Hochlage und Tieflage zu definieren. So zeigt sich beispielsweise, dass austenitische Stähle bei tiefen Temperaturen zäh, niedriglegierte Stähle hingegen spröde sind.
Grundsätzlich lassen sich durch einen Kerbschlagbiegeversuch drei Kennwerte bestimmen:
- Kerbschlagarbeit: Die verbrauchte Energie beim Zerstören der Probe durch den Pendelhammer
- Anteil der kristallinen Flecken auf den Bruchflächen: Gibt Auskunft über die Sprödigkeit
- Seitliche Breitung: Ausbauchungen am Rand der Probe geben Auskunft über die Verformbarkeit des Bruchs
Ob bei Raum- oder tiefen Temperaturen: Unsere Partner führen Kerbschlagbiegeversuche für Sie durch
Informationen über die Sprödbruchneigung insbesondere bei tiefen Temperaturen sind für viele Bereiche relevant. Mit den Kerbschlagproben und entsprechend der DIN EN ISO 148-1 analysieren unsere zuverlässigen Partner Werte für verschiedene Materialien und bei unterschiedlichen Voraussetzungen. Die Versuchsdurchführung ist dabei schnell und kostengünstig zu bewerkstelligen.
Mit mehr als 25 Jahren Erfahrung im Bereich Qualitäts- und Edelstahlzuschnitte sind wir vom Stahlhandel Gröditz Ihre Experten rund um den Stahlhandel. Ob bei Fragen zum Verfahren des Kerbschlagbiegeversuchs oder anderen Unklarheiten – wir helfen Ihnen gerne weiter.
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