Traditionell werden Streckgrenze und Zugfestigkeit mit einer großen Zugprüfmaschine geprüft, die eine enorme Kraft benötigt, um die Proben auseinander zu ziehen. Es ist kostspielig und zeitaufwändig, viele Testkupons für ein Material zu bearbeiten, bei dem jede Probe nur einmal geprüft werden kann. Kleine Defekte in der Probe führen zu einer deutlichen Abweichung der Prüfergebnisse. Unterschiedliche Konfigurationen und Ausrichtungen der auf dem Markt befindlichen Zugprüfgeräte führen oft zu erheblichen Abweichungen in der Prüfmechanik und den Ergebnissen.

Messung Zielsetzung

Bei dieser Anwendung wird das Nanovea Mechanischer Tester Misst die Streckgrenze und Zugfestigkeit von Proben aus Edelstahl SS304 und Aluminium Al6061-Metalllegierungen. Die Proben wurden aufgrund ihrer allgemein anerkannten Streckgrenzen- und Zugfestigkeitswerte ausgewählt, die die Zuverlässigkeit der Eindruckmethoden von Nanovea belegen.

Testverfahren und -abläufe

Die Prüfungen der Streckgrenze und der Zugfestigkeit wurden mit dem Nanovea-Mechanik-Testgerät in der Mikroindentation Modus. Für diese Anwendung wurde eine zylindrische flache Diamantspitze mit einem Durchmesser von 200 μm verwendet. Die Legierungen SS304 und Al6061 wurden aufgrund ihrer umfangreichen industriellen Anwendung und ihrer allgemein anerkannten Werte für die Streckgrenze und die Zugfestigkeit ausgewählt, um das große Potenzial und die Zuverlässigkeit der Eindringmethode zu zeigen. Die Proben wurden vor der Prüfung mechanisch auf Hochglanz poliert, um eine Beeinflussung der Prüfergebnisse durch Oberflächenrauhigkeit oder -fehler zu vermeiden. Die Prüfbedingungen sind in Tabelle 1 aufgeführt. An jeder Probe wurden mehr als zehn Prüfungen durchgeführt, um die Wiederholbarkeit der Prüfwerte zu gewährleisten.

Ergebnisse und Diskussion

Die Kraft-Weg-Kurven der SS304- und Al6061-Legierungsproben sind in Abbildung 3 dargestellt, wobei die Abdrücke der flachen Eindringkörper auf den Testproben eingezeichnet sind. Die Analyse der "S"-förmigen Belastungskurve mit Hilfe spezieller, von Nanovea entwickelter Algorithmen berechnet die Streckgrenze und die Zugfestigkeit. Die Werte werden von der Software automatisch berechnet und sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Zum Vergleich sind die Werte für die Streckgrenze und die Zugfestigkeit aufgeführt, die mit herkömmlichen Zugversuchen ermittelt wurden.

Schlussfolgerung

In dieser Studie haben wir die Leistungsfähigkeit des Nanovea Mechanical Tester bei der Bewertung der Streckgrenze und Zugfestigkeit von Blechproben aus rostfreiem Stahl und Aluminiumlegierungen demonstriert. Der einfache Versuchsaufbau reduziert den Zeit- und Kostenaufwand für die Probenvorbereitung für Zugversuche erheblich. Die kleine Vertiefungsgröße ermöglicht die Durchführung mehrerer Messungen an einer einzigen Probe. Diese Methode ermöglicht YS/UTS-Messungen an kleinen Proben und lokalisierten Bereichen und bietet eine Lösung für die YS/UTS-Kartierung und lokale Defekterkennung von Rohrleitungen oder Autostrukturen.

Die Nano-, Mikro- oder Makromodule des Nanovea Mechanical Tester umfassen alle ISO- und ASTM-konforme Eindring-, Kratz- und Verschleißtestmodi und bieten so das umfassendste und benutzerfreundlichste Testspektrum, das in einem einzigen System verfügbar ist. Das unübertroffene Sortiment von Nanovea ist eine ideale Lösung zur Bestimmung des gesamten Spektrums mechanischer Eigenschaften dünner oder dicker, weicher oder harter Beschichtungen, Filme und Substrate, einschließlich Härte, Elastizitätsmodul, Bruchzähigkeit, Haftung, Verschleißfestigkeit und vielen anderen. Darüber hinaus sind ein optionaler berührungsloser 3D-Profiler und ein AFM-Modul für die hochauflösende 3D-Bildgebung von Eindrücken, Kratzern und Verschleißspuren zusätzlich zu anderen Oberflächenmessungen wie Rauheit erhältlich.