DE950760C - Verfahren zum Ermitteln des mechanischen Verhaltens belasteter Werkstoffe - Google Patents

Verfahren zum Ermitteln des mechanischen Verhaltens belasteter Werkstoffe

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DE950760C
DE950760C DES31800A DES0031800A DE950760C DE 950760 C DE950760 C DE 950760C DE S31800 A DES31800 A DE S31800A DE S0031800 A DES0031800 A DE S0031800A DE 950760 C DE950760 C DE 950760C
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thermoelectric
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Dr Wilhelm Spaeth
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WILHELM SPAETH DR
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WILHELM SPAETH DR
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/02Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating changes of state or changes of phase; by investigating sintering

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Description

  • Verfahren zum Ermitteln des mechanischen Verhaltens belasteter Werkstoffe Wenn ein Körper verformt wird, so tritt im allgemeinen eine Dissipation der bei der Belastung aufgebrachten Energie auf. Ein Teil der Energie wird infolge plastischer Vorgänge bei der Entlastung nicht mehr zurückgewonnen. Als Äquivalent für diesen Verlust an mechanischer Energie wird eine Erwärmung des Prüfkörpers beobachtet. Insbesondere bei periodischer Belastung hat man versucht, aus der verbrauchten Energie und der hierdurch erzeugten Erwärmung in Abhängigkeit von der Belastung auf Festigkeitswerte, wie E-Grenze oder Wechselfestigkeit, zu schließen. Diesen Bemühungen liegt die Auffassung zugrunde, daß das ganze Prüfstück gleichmäßig durchwärmt wird und daß demgemäß in jedem Volumenelement der gleiche Energieanteil verzehrt wird.
  • Solche Versuche können jedoch keine maßgeblichen Einblicke in die inneren Vorgänge plastisch verformter Werkstoffe liefern. Bei plastischer Verformung tritt keine gleichmäßige Durchwärmung des ganzen Probestückes ein, vielmehr ist in eng begrenzten Bezirken, vorwiegend längs Gleitflächen, Korngrenzen, Versetzungen und Fehlstellen im mikroskopischen Aufbau mit hoch aufschießenden Temperaturspitzen beim Bruch von lokalen Zusammenhaltsmechanismen zu rechnen. die jedoch nur sehr kurze Zeit andauern. Hierbei kann der Prüfkörper als solcher eine kaum merkliche Temperatur- zunahme zeigen, trotzdem in diesen lokalen Erhitzungszentren die Temperatur kurzfristig den Schmelzpunkt des Materials erreichen kann. Erst allmählich erfolgt von diesen lokalen Erhitzungszentren aus eine allgemeine Erwärmung des ganzen Prüfstücks, die jedoch wesentlich niedriger ist als die einzelnen Temperaturspitzen. Durch diese hohen Temperaturen werden vielfache Umwandlungen erzeugt, die das mechanische Verhalten des Werkstoffes entscheidend beeinflussen.
  • Erfindungsgemäß wird zur Ermittlung des mechanischen Verhaltens belasteter Werkstoffe ein Prüfstück zunächst in einen thermoelektrischen Zustand versetzt, worauf die nach aufgebrachter Belastung sich ergebenden thermoelektrischen Spannungen gemessen werden. Aus den diesen Spannungen entsprechenden Temperaturen wird auf die thermischen Vorgänge im Innern des betreffenden belasteten Werkstoffs (z. B. Umwandlungen und Ausscheidungen) geschlossen, die das mechanische Verhalten der unter Belastung stehenden Werkstoffe beeinflussen.
  • Dieses Meßverfahren kann bei üblichen Zerreißversuchen unter Zug-, Druck-, Biege- oder Torsionsbelastung Verwendung finden. Ferner ist es bei Schlag- und Langzeitversuchen anwendbar, aber auch bei entsprechenden Dauerversuchen der verschiedensten Art. Ferner sind hiermit die bei verschiedenen Bearbeitungsprozessen, wie Walzen, Ziehen, Drücken, Pressen usw., auftretenden Er scheinungen zu verfolgen.
  • Die Herstellung eines thermoelektrischen Zustandes kann auf verschiedene Weise erfolgen. Besonders vorteilhaft ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die teilweise plastische Verformung des Prüfkörpers, so daß die Grenzzonen zwischen elastischer und plastischer Verformung thermoelektrisch aktiv werden. Die an dieser Grenzzone entstehenden Erhitzungszentren erzeugen bei Belastung entsprechende Thermospannungen, die durch passende Anzeigegeräte ermittelt werden.
  • Eine thermoelektrische Aktivierung kann ferner gemäß der Erfindung durch teilweise Magnetisierung des Prüfkörpers erzeugt werden. Zwischen unmagnetisierten und magnetisierten Zonen dutsteht ein thermoelektrisch aktiver Zustand, der zur Anzeige der bei Belastung entstehenden Erhitzungen ausgenutzt wird.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum Ermitteln des mechanischen Verhaltens belasteter Werkstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfstück zunächst in einen thermoelektrischen Zustand versetzt wird und dann die nach aufgebrachter Belastung dabei sich ergebenden thermoelektrischen Spannungen gemessen werden und daß aus den diesen Spannungen entsprechenden Temperaturen auf die thermischen Vorgänge im Innern des betreffenden belasteten Werkstoffs (z. B.
    Umwandlungen und Ausscheidungen), die das mechanische Verhalten der unter Belastung stehenden Werkstoffe beeinflussen, geschlossen wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoelektrische Zustand am Prüfling durch teilweise plastische Verformung erzeugt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoelektrische Zustand am Prüfling durch Magnetisieren eines Teiles des Prüflings erzeugt wird.
    In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 399 o79.
DES31800A 1953-01-13 1953-01-13 Verfahren zum Ermitteln des mechanischen Verhaltens belasteter Werkstoffe Expired DE950760C (de)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE399079C (de) * 1922-01-31 1924-07-19 Signal Ges M B H Einrichtung zur Pruefung der elastischen Eigenschaften von festen Stoffen

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE399079C (de) * 1922-01-31 1924-07-19 Signal Ges M B H Einrichtung zur Pruefung der elastischen Eigenschaften von festen Stoffen

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