ASTM-Werkstoffe 4 Min. Lesezeit
DIN EN ISO 6892-1 Zugversuch Prüfgeschwindigkeit? Richtig prüfen
Bei Zugversuchen nach DIN EN ISO 6892-1 entscheidet die gewählte Regelgröße über die Vergleichbarkeit der Ergebnisse. Dieser Beitrag erläutert Dehnraten, Temperaturbedingungen, Verfahrenswechsel und die Pflichtangaben im Prüfbericht.
Die Frage „din en iso 6892-1 zugversuch prüfgeschwindigkeit?“ steht derzeit häufig auf Prüfaufträgen und Lieferantenfreigaben. Abweichende Geschwindigkeiten können Streckgrenze, Zugfestigkeit und Bruchdehnung beeinflussen. Wer Ergebnisse vergleichen will, muss deshalb nicht nur den Messwert, sondern auch Regelgröße, Dehnrate und Verfahrenswechsel dokumentieren.
Welche Geschwindigkeit ist bei Raumtemperatur zulässig?
DIN EN ISO 6892-1:2019 beschreibt den Zugversuch an metallischen Werkstoffen bei Raumtemperatur. Abschnitt 9.1 legt dafür grundsätzlich einen Prüftemperaturbereich von 10 °C bis 35 °C fest. Wird eine kontrollierte Raumtemperatur verlangt, gilt in der Regel 23 °C ± 5 °C, sofern die Werkstoff- oder Produktnorm nichts Abweichendes vorgibt.
Eine einzige universelle Traversengeschwindigkeit gibt es nicht. Maßgeblich ist, ob das Prüfgerät die Dehnung im Messbereich regelt oder die Spannung über die Kraftanstiegsrate vorgibt. Die Norm unterscheidet deshalb in Abschnitt 9 zwischen Methode A mit Dehnratenregelung und Methode B mit Spannungsregelung.
Für die Bestimmung von Streckgrenzen und plastischen Dehngrenzen liegt der übliche Bereich nach Methode A bei 0,00025 s⁻¹ bis 0,0025 s⁻¹. Das entspricht 0,015 %/s bis 0,15 %/s. Die einzuhaltende Dehnrate muss innerhalb einer Toleranz von ±20 % liegen. Die konkrete Vorgabe der Produktnorm, Kundenspezifikation oder Prüfvereinbarung hat Vorrang.
Damit lautet die praktische Antwort auf die Frage „Welche Prüfgeschwindigkeit gilt beim Zugversuch bei Raumtemperatur?“: Nicht eine feste mm/min-Angabe, sondern die in der Norm beziehungsweise Produktspezifikation festgelegte Dehn- oder Spannungsrate. Die Maschinengeschwindigkeit darf nur als abgeleitete Größe verwendet werden, wenn Geometrie und Messlänge dies zulassen.
Methode A: Dehnrate statt pauschaler Traversengeschwindigkeit
Bei Methode A wird die Dehnung im Messbereich geregelt. Das Prüfgerät benötigt dafür ein geeignetes Extensometer oder ein gleichwertiges Mess- und Regelsystem. Eine Einstellung allein über den Traversenweg genügt nicht, weil sich die tatsächliche Dehnung aus Maschinensteifigkeit, Probengeometrie und Nachgiebigkeit des Laststrangs anders entwickeln kann.
Für den Bereich bis zur Streckgrenze oder zur vereinbarten Dehngrenze wird eine niedrige, definierte Dehnrate verwendet. Nach Abschluss dieses Bereichs kann die Rate für die Ermittlung von Zugfestigkeit und Bruchdehnung erhöht werden. Der Wechsel muss an einem klar definierten Punkt erfolgen, beispielsweise nach Überschreiten der oberen Streckgrenze oder nach Erreichen der vereinbarten plastischen Dehnung.
Die Übergangsstelle ist im Prüfprogramm zu hinterlegen. Ein unbemerkter Wechsel der Regelart oder eine zu frühe Erhöhung der Rate kann insbesondere bei höherfesten Stählen, Aluminiumlegierungen und Werkstoffen mit ausgeprägtem Lüdersbereich zu abweichenden Kennwerten führen.
Wie wählt das Labor nach DIN EN ISO 6892-1 die Dehnrate? Es beginnt mit der anzuwendenden Werkstoff- oder Produktnorm, prüft anschließend die geforderte Methode und legt erst danach die Maschinenparameter fest. In der Arbeitsanweisung sollten mindestens Zielrate, zulässige Toleranz, Startbedingung und Umschaltpunkt stehen.
Methode B und die Bedeutung der Regelgröße
Methode B arbeitet mit einer vorgegebenen Spannungsrate. Dieses Vorgehen kann für bestimmte Prüfmaschinen oder ältere Prüfprogramme praktisch sein, ist aber nicht ohne Weiteres mit einem Ergebnis aus Methode A gleichzusetzen. Spannung und Dehnung reagieren im elastisch-plastischen Übergang unterschiedlich; deshalb muss der Prüfbericht die angewandte Methode ausdrücklich nennen.
Bei der Auswahl sind außerdem die Anforderungen der Produktnorm zu berücksichtigen. Für viele metallische Halbzeuge und Bauteile schreiben Werksnormen, Abnahmebedingungen oder Kundenlasten Methode A vor. Eine abweichende Methode B ist nur belastbar, wenn sie ausdrücklich zugelassen oder vereinbart wurde.
Die Prüfgeschwindigkeit darf nicht isoliert betrachtet werden. Relevant sind auch Probenform, Anfangsmesslänge, Querschnitt, Oberflächenzustand, Ausrichtung zur Walzrichtung und die Kalibrierung von Kraftaufnehmer und Extensometer. Abschnitt 6 behandelt die Proben, Abschnitt 7 die Ermittlung des ursprünglichen Querschnitts. Fehler an diesen Stellen wirken sich unmittelbar auf die berechneten Kennwerte aus.
Was im Prüfbericht stehen muss
Abschnitt 12 der DIN EN ISO 6892-1 beschreibt die Angaben für den Prüfbericht. Ein verwertbarer Bericht muss die Rückverfolgbarkeit von Werkstoff, Probe, Verfahren und Ergebnis ermöglichen. Die bloße Angabe „Zugversuch nach DIN EN ISO 6892-1“ reicht dafür nicht aus.
Welche Angaben müssen im Zugversuchsprüfbericht enthalten sein? In der Praxis sollte der Bericht mindestens folgende Punkte abdecken:
- vollständige Bezeichnung der angewandten Norm einschließlich Ausgabejahr und dokumentierter Abweichungen;
- Werkstoffbezeichnung, Lieferzustand, Schmelzen- oder Chargennummer sowie Proben-ID;
- Probenform, Nennmaße, Anfangsquerschnitt und Anfangsmesslänge einschließlich Messrichtung und Entnahmestelle;
- Prüftemperatur und gegebenenfalls Feuchte- oder Klimabedingungen;
- verwendete Methode A oder B, Regelgröße, Zielrate, Toleranz und dokumentierte Umschaltpunkte;
- Identifikation der Prüfmaschine, des Kraftaufnehmers und des Extensometers einschließlich Status der Kalibrierung beziehungsweise Rückführung;
- Einzelwerte und Einheiten für Streckgrenze, Dehngrenze, Zugfestigkeit, Bruchdehnung und weitere geforderte Kennwerte;
- Bruchlage, auffällige Probenmerkmale, ungültige Versuche und jede Abweichung vom Prüfplan.
Für Ergebnisse nach Methode A ist zusätzlich sinnvoll, die tatsächlich aufgezeichnete Dehnrate als Verlauf oder als Prüfdatensatz zu archivieren. Bei Streitfällen lässt sich dann prüfen, ob die Rate während des kritischen Messabschnitts innerhalb der zulässigen Bandbreite lag.
Typische Fehler bei Lieferantenprüfungen
Ein häufiger Fehler ist die Gleichsetzung von 1 mm/min an der Traverse mit einer normgerechten Dehnrate. Diese Geschwindigkeit kann bei zwei Proben mit unterschiedlicher Messlänge zu unterschiedlichen Dehnraten führen. Für eine belastbare Einstellung muss die Laborsoftware die Probengeometrie und den wirksamen Regelbereich berücksichtigen.
Ebenfalls problematisch ist ein Prüfbericht, der nur den Maximalwert ausweist. Ohne Temperatur, Methode und Rate kann der Abnehmer nicht beurteilen, ob die Freigabe mit dem eigenen Prüfverfahren vergleichbar ist. Das gilt besonders bei Grenzwerten nahe der Spezifikationsgrenze.
Vor der Freigabe eines Lieferantenberichts empfiehlt sich daher eine kurze Dokumentenprüfung:
- Normausgabe und Produktnorm abgleichen.
- Methode A oder B sowie Regelgröße identifizieren.
- Dehn- oder Spannungsrate mit Toleranz und Umschaltpunkt prüfen.
- Temperatur, Probengeometrie und Entnahmerichtung kontrollieren.
- Einzelwerte, ungültige Versuche und Abweichungen nachvollziehen.
Fazit: Geschwindigkeit als Bestandteil der Messmethode
Die DIN EN ISO 6892-1 Zugversuch Prüfgeschwindigkeit ist keine isolierte Maschineneinstellung. Entscheidend ist das Zusammenspiel aus Prüftemperatur, Regelgröße, Dehnrate, Probengeometrie und dokumentiertem Verfahrenswechsel.
Für Werkstofffreigaben sollten Auftraggeber eine konkrete Rate oder zumindest die anzuwendende Normmethode festlegen. Labore müssen die tatsächlich verwendeten Parameter im Prüfbericht ausweisen. So werden Ergebnisse aus Deutschland, Österreich und der Schweiz ebenso wie Lieferantenwerte aus internationalen Quellen technisch vergleichbar.
Wichtige Fakten
Maschinenlesbare Aussagen aus den oben genannten Quellen. Jeder Fakt behält in allen sechs Sprachfassungen dieselbe Kennung.
10 °C bis 35 °C; kontrolliert 23 °C ± 5 °C
Abschnitt 9.1 der DIN EN ISO 6892-1 nennt für den Zugversuch bei Raumtemperatur grundsätzlich 10 °C bis 35 °C und für kontrollierte Bedingungen üblicherweise 23 °C ± 5 °C.
Fakten-ID:
temperatur_abschnitt_9_10,00025 s⁻¹ bis 0,0025 s⁻¹
Für die Bestimmung von Streckgrenzen und Dehngrenzen liegt der übliche Dehnratenbereich nach Methode A bei 0,00025 s⁻¹ bis 0,0025 s⁻¹.
Fakten-ID:
dehnrate_methode_a±20 %
Die einzuhaltende Dehnrate muss im genannten Prüfbereich innerhalb einer Toleranz von ±20 % liegen.
Fakten-ID:
dehnraten_toleranzAbschnitt 12
Abschnitt 12 der DIN EN ISO 6892-1 behandelt die Angaben, die im Prüfbericht zu Verfahren, Probe, Bedingungen und Ergebnissen zu dokumentieren sind.
Fakten-ID:
pruefbericht_abschnitt_12Methode A und Methode B
DIN EN ISO 6892-1 unterscheidet zwischen Methode A mit Dehnratenregelung und Methode B mit Spannungsregelung.
Fakten-ID:
spannungs_dehnungs_methoden
Häufig gestellte Fragen
Welche Prüfgeschwindigkeit gilt beim Zugversuch bei Raumtemperatur?
Nach DIN EN ISO 6892-1 hängt die Vorgabe von der Methode ab. Für die Bestimmung von Streckgrenzen und Dehngrenzen liegt die übliche Dehnrate nach Methode A bei 0,00025 s⁻¹ bis 0,0025 s⁻¹; die Produktnorm kann abweichende Anforderungen festlegen.
Ist eine Angabe in mm/min für den Zugversuch ausreichend?
Nein, eine reine Traversengeschwindigkeit beschreibt die tatsächliche Dehnrate nicht zuverlässig. Sie muss aus Probengeometrie und Regelbereich abgeleitet werden; bei Methode A ist die Dehnung im Messbereich maßgeblich.
Welche Angaben müssen im Zugversuchsprüfbericht enthalten sein?
Der Bericht sollte unter anderem Normausgabe, Werkstoff- und Probenidentifikation, Temperatur, Methode, Regelgröße, Rate, Probenmaße, Prüfmittel, Kennwerte sowie Abweichungen und ungültige Versuche enthalten.
Quellen und Lizenzierung
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