Bruchdehnung

Die Bruchdehnung ${\displaystyle A}$  ist die bleibende Längenänderung ${\displaystyle \Delta L}$  einer Probe im Zugversuch nach erfolgtem Bruch, bezogen auf die Anfangsmesslänge ${\displaystyle L_{0}}$ :^[2]

${\displaystyle {\begin{aligned}A&={\frac {\Delta L}{L_{0}}}\cdot 100\,\%\\&={\frac {L_{u}-L_{0}}{L_{0}}}\cdot 100\,\%\\&=\left({\frac {L_{u}}{L_{0}}}-1\right)\cdot 100\,\%\end{aligned}}}$ 

mit

${\displaystyle L_{u}=}$  Länge nach dem Bruch.

Die Anfangsmesslänge wird vor dem Zugversuch durch Messmarken auf der Zugprobe festgelegt.

Die Bruchdehnung wird noch heute gelegentlich mit dem früher gebräuchlichen Symbol ${\displaystyle \varepsilon _{B}}$  bezeichnet.^[3]

Infolge der örtlich begrenzten Einschnürung ist die Bruchdehnung ${\displaystyle A}$  abhängig von der Anfangsmesslänge ${\displaystyle L_{0}}$ . Um vergleichbare Werte für die Bruchdehnung zu erhalten, werden für Zugversuche meist Proportionalstäbe verwendet, d. h. Proben, bei denen die Anfangsmesslänge ${\displaystyle L_{0}}$  zum Anfangsquerschnitt in festem Verhältnis steht.

${\displaystyle L_{0}=k\cdot {\sqrt {S_{0}}}}$ 

mit dem Anfangsquerschnitt ${\displaystyle S_{0}}$  in mm².

Für Flachproben ist ein Wert von ${\displaystyle k=5{,}65}$  international gebräuchlich. Alternativ kann auch ein Wert von ${\displaystyle k=11{,}3}$  verwendet werden.

${\displaystyle L_{0}=k\cdot d_{0}}$ 

mit dem Anfangsdurchmesser ${\displaystyle d_{0}}$  in mm.

Für Rundproben ist ein Wert von ${\displaystyle k=5}$  üblich. Alternativ kann auch ein Wert von ${\displaystyle k=10}$  verwendet werden.

Bei Rundproben wird die Bruchdehnung meist mit ${\displaystyle A_{5}}$  oder ${\displaystyle A_{10}}$  angegeben, je nach Wert von ${\displaystyle k}$ :

• bei kurzem Proportionalstab: ${\displaystyle A_{5}}$ , es gilt ${\displaystyle L_{0}=5\cdot d_{0}}$ 
• bei langem Proportionalstab: ${\displaystyle {A_{10}}}$ , es gilt ${\displaystyle L_{0}=10\cdot d_{0}}$ 

Die Bruchdehnung ${\displaystyle \varepsilon _{b}}$  ist der zuletzt aufgezeichnete Dehnungswert, bevor die Spannung auf weniger als oder gleich 10 % der Festigkeit abgefallen ist. Sie wird als Größe der Dimension 1 oder in Prozent (%) angegeben.^[4]

Bei Brüchen oberhalb der Streckgrenze wird die nominelle Bruchdehnung ${\displaystyle \varepsilon _{tb}}$  angegeben (t für engl. true). Diese ist der letzte aufgezeichnete nominelle Dehnungswert, bevor ein Spannungsabfall auf weniger als oder gleich 10 % des Festigkeitswerts erfolgt. Die nominelle Dehnung wird anhand der Messwerte zwischen den Einspannklemmen bestimmt.

Die Bruchdehnung wird bei polymeren Werkstoffen (Kunststoffen) üblicherweise mittels des Vielzweckprobekörpers bestimmt.^[5]

• Burkhard Heine: Werkstoffprüfung – Ermittlung der Eigenschaften metallischer Werkstoffe. 3. Aufl., Hanser Verlag München, 2015. ISBN 978-3-446-44455-3.
• Wolfgang Grellmann, Sabine Seidler: Kunststoffprüfung. 3. Aufl., Hanser Verlag München, 2015. ISBN 978-3-446-44350-1.

1. ↑ Zugfestigkeit, Streckgrenze, Dehngrenze, Bruchdehnung (abgerufen am 14. September 2018)
2. ↑ EN ISO 6892-1:2016 Metallische Werkstoffe – Zugversuch – Teil 1: Prüfverfahren bei Raumtemperatur.
3. ↑ W. Bickel: Die metallischen Werkstoffe des Maschinenbaus. Springer Verlag Berlin, 1953.
4. ↑ EN ISO 527-1:2012 Kunststoffe – Bestimmung der Zugeigenschaften – Teil 1: Allgemeine Grundsätze.
5. ↑ EN ISO 3167:2014 Kunststoffe – Vielzweckprobekörper