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2022-10-22T15:47:17Z

Revert – bitte belegen (HG) (3.4.10)

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Der '''Druckversuch''' ist von der Kraftrichtung her gesehen die Umkehrung des [[Zugversuch]]es und wird hauptsächlich eingesetzt zur Bestimmung der [[Fließkurve]]n [[Sprödigkeit|spröder]] [[Baustoff]]e und [[Metalle]] – beispielsweise von [[Gusseisen]].

Weitere Anwendung von Druckversuchen ist die Messung der Brisanz von [[Sprengstoff]]en nach Heß/Kast mittels Stauchversuch<ref>{{Literatur|Autor=Josef Köhler, Rudolf Meyer, Axel Homburg|Titel=Explosivstoffe|Hrsg=|Sammelwerk=|Band=|Nummer=|Auflage=10|Verlag=John Wiley & Sons|Ort=|Datum=2012-02-28|Seiten=|ISBN=}}</ref>.

== Versuchsarten ==
=== Zylinderstauchversuch ===
[[Datei:Druckversuch schematisch.svg|miniatur|Druckversuch schematisch]]
{{Hauptartikel|Zylinderstauchversuch}}
Zur Prüfung metallischer Werkstoffe werden im Zylinderstauchversuch [[zylindrisch]]e Proben mit einem Verhältnis von Höhe (h<sub>0</sub>) und Durchmesser (d<sub>0</sub>) von 1 bis 2 verwendet:

:<math>1 \le \frac{h_0}{d_0} \le 2</math>.

Bei [[Lagermetall]]en wird ein Durchmesser von 20 mm verwendet, das Verhältnis muss 1 betragen:

:<math>\frac{h_0}{d_0} = 1,0 \qquad h_0 = 20 \, \text{mm}</math>

Bei [[Stahl|Stählen]] wird ein Durchmesser von 10 bis 30 mm verwendet, das Verhältnis muss 1,5 betragen:

:<math>\frac{h_0}{d_0} = 1,5 \qquad h_0 = 15 \dots 45 \, \text{mm}</math>

Bei Baustoffen kommen [[Würfel (Geometrie)|würfel]]förmige Proben zum Einsatz.

=== Kraftversuch ===
Beim Kraftversuch werden die Proben ([[Querschnittsfläche]] <math>S_0</math>) mit stetig ansteigender [[Kraft]] zwischen zwei parallelen [[Druckplatte]]n belastet. Die Belastung wird so lange erhöht, bis es
* bei spröden Werkstoffen zum [[Bruchmechanik|Bruch]] kommt
* bei [[duktil]]en Werkstoffen zu einem Anriss auf der Oberfläche kommt
* wenn eine vereinbarte [[Gesamtstauchung]] <math>\varepsilon_{dt}</math> erreicht ist (s. u.).
Die dabei aufgebrachte Kraft <math>F_B</math> wird ermittelt und daraus die [[Druckfestigkeit]] in N/mm² bestimmt:

:<math>\sigma_{dB} = \frac{F_B}{S_0}.</math>

Ist bei einem verformbaren Werkstoff eine Stauchung von 50 % eingetreten

:<math>\varepsilon_{dt} = \frac{\Delta L}{L_0} = 50\,\%,</math>

so wird der Versuch abgebrochen. Die Druckfestigkeit wird dann angegeben mit

:<math>\sigma_{d50} = \frac{F_{50}}{S_0}.</math>

Bei Baustoffen und [[Holz]] wird meistens <math>\sigma_{d10}</math> bestimmt.

Das [[Spannungs-Dehnungs-Diagramm]] des Druckversuchs von metallischen Werkstoffen zeigt am Übergang von vorwiegend [[Elastizität (Physik)|elastischer Verformung]] zur überwiegend [[plastische Verformung|plastischen Verformung]] meist eine [[Unstetigkeit]] auf. Diese wird '''Quetschgrenze''' <math>\sigma_{dF}</math> genannt und entspricht der [[Streckgrenze]] im Zugversuch. Weist die Kurve diese Unstetigkeit nicht auf, so kann bei Bedarf die technische Stauchgrenze <math>\sigma_{0,2}</math> bestimmt werden.

Die umgekehrte Kraftrichtung zum Zugversuch darf jedoch nicht über prinzipielle Unterschiede hinwegtäuschen. So behindert die zwischen der Probe und den Druckplatten auftretende [[Reibung]] die [[Verformung]] der Proben, es kommt somit zu einer [[Fass|tonnenförmigen]] Ausbauchung (engl.: barreling). Es liegt ''keine'' Gleichmaßstauchung und keine der [[Brucheinschnürung|Einschnürung im Zugversuch]] analoge Ausbauchung vor. Die Verformungsbehinderung setzt sich [[Kegel (Geometrie)|kegelförmig]] ins Probeninnere fort, weshalb nur ein Teil des Probenvolumens plastisch verformt wird (vgl. Abbildung).

=== Druckversuch nach Rastegajew ===
Der Druckversuch nach Rastegajew, manchmal auch englisch Rastegaev geschrieben, ist ein Verfahren der [[Werkstoffprüfung]]. Hierbei wird eine Stauchprobe an beiden Stirnflächen mit einer kleinen Topfbohrung versehen. Diese Bohrung wird mit einem [[Schmiermittel]] – beispielsweise ein [[Fette|Fett]] oder handelsübliche [[Vaseline]] – gefüllt. Wird die Probe im Versuch gestaucht, verringert das Schmiermittel die [[Reibung]] zwischen der Probe und den Kontaktflächen der Prüfmaschine, Stempel und Aufstandsfläche (im Bild die Druckplatten) auf ein Minimum. Da sich die Kontaktflächen der Probe fast ungehindert vergrößern können, wird ein „Ausbauchen“ der Probe nahezu verhindert und es ist möglich, die wahre [[Fließspannung|Druckspannung]] während des Versuchs zu messen.

== Siehe auch ==
* [[Flachstauchversuch]]

== Weblinks ==
* [https://www.youtube.com/watch?v=xWlOFLkNUlo Druckprüfung von Polystyrolproben] Youtube-Video: vollautomatische Druck- und Biegeversuche – full automated pressure- and bending tests

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Werkstoffprüfung]]

Druckversuch - Versionsgeschichte

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