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DehngrenzeLexikon
DeutschKurzdefinitionPlastisch ist die Eigenschaft eines Materials, die eintritt, wenn sich das Material unter Belastung dauerhaft verformen lässt, und nicht in die ursprüngliche Form zurückkehrt. Eine plastische Verformung tritt immer dann auf, wenn die Elastizitätsgrenze des Materials überschritten wird. Typische Materialien, die sehr plastisch sind, sind z.B. Kupfer und Aluminium, da sie sich sehr leicht formen und biegen lassen. Je plastischer ein Material ist, desto besser ist auch die Verformbarkeit allgemein, und es eignet sich dann besonders für Umformung durch Schmieden, Walzen oder Tiefziehen.

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DehngrenzeDehngrenze, auch Streckgrenze genannt, beschreibt den Punkt, an dem ein Material dauerhaft verformt bleibt. Sobald nach Entfernen der Belastung die Dehnung des Materials erhalten bleibt, ist die Dehngrenze erreicht. Je höher die Dehngrenze eines Materials ist, desto widerstandsfähiger ist es gegen dauerhafte Verformung. In der Regel wird die Dehngrenze in Megapascal (MPa) gemessen, und üblicherweise wird dabei die 0,2% Dehngrenze (Rp 0,2) ermittelt, d.h., wo das Material eine dauerhafte Dehnung von 0,2% besitzt.
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Elastizitätsmodul (E-Modul)Das Elastizitätsmodul (E-Modul) beschreibt die Verformbarkeit eines Materials. Hierbei wird die Fähigkeit ermittelt, wie sich das Material unter Belastung elastisch verformen kann. Je höher das Elastizitätsmodul, desto größer ist auch die Steifigkeit, sprich das Material lässt sich schlechter verformen. Typische steife Materialien sind häufig bestimmte Stahlsorten. Gemessen wird das E-Modul in Pascal (Pa) und ist ein fundamentaler Messwert für sämtliche Konstruktionen in Maschinenbau.
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ErmüdungDie Ermüdung tritt immer dann auf, wenn ein Material durch mehrfache zyklische Belastung versagt. Im Laufe des Betriebs eines Bauteils können langfristig irreversible Schäden wie Mikrorisse entstehen, die letztendlich in einem Bruch enden können. Die Ermüdung ist ein wichtiger Faktor, der in der Lebenszyklusanalyse eines Bauteils beachtet werden muss. Die Dauer bis zur Ermüdung kann in Ermüdungstests ermittelt werden, wo das Bauteil mit zyklischen Lasten belastet wird. Designoptimierungen und die Wahl geeigneter Materialien kann die Gefahr der Ermüdung verringern bzw. hinauszögern.
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KorrosionsbeständigkeitDie Korrosionsbeständigkeit ist die Eigenschaft eines Materials, sämtlichen Einflüssen, darunter chemische oder elektrochemische Angriffe, standzuhalten. Materialien mit einer hohen Korrosionsbeständigkeit können selbst aggressiven Einflüssen wie Salz oder Säuren widerstehen, und eignen sich dadurch nicht nur für vielseitige Anwendungen, sondern halten dabei auch ihre volle Funktionalität und Festigkeit ein. Zum Teil wird eine hohe Korrosionsbeständigkeit durch die natürlichen Eigenschaften hervorgerufen, sie kann jedoch auch durch zahlreiche Beschichtungen oder anderweitige Oberflächenbehandlungen im Nachgang erheblich verbessert werden.
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SchlagzähigkeitSchlagzähigkeit beschreibt die Fähigkeit eines Materials, Stoßbelastungen oder plötzlichen Kräften standzuhalten, ohne zu brechen oder dauerhaft zu verformen. Sie wird üblicherweise durch Prüfverfahren wie den Kerbschlagbiegeversuch nach Charpy oder Izod ermittelt, bei denen die Energie gemessen wird, die ein Material beim Bruch absorbiert. In der Fertigungsindustrie ist die Schlagzähigkeit entscheidend für die Auswahl von Werkstoffen in sicherheitsrelevanten Anwendungen, beispielsweise bei Fahrzeugkomponenten oder Maschinenbauteilen, die hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt sind. Eine hohe Schlagzähigkeit gewährleistet die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der Produkte unter wechselnden Belastungsbedingungen, was zur Reduzierung von Ausfällen und zur Erhöhung der Sicherheit beiträgt.
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SchmiedbarkeitDie Schmiedbarkeit eines Materials umfasst die Fähigkeit, das Material mittels Druck und Wärme plastisch zu verformen, ohne es dabei zu brechen. Einzelne Werkstoffe, wie Aluminium oder Stahl, lassen sich besonders gut schmieden und damit zu geometrisch komplexen Formen verarbeiten. Im Wesentlichen hängt die Schmiedbarkeit von der chemischen Zusammensetzung, der Temperatur und den spezifischen Bearbeitungsbedingungen des Metalls ab.
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