Ga naar de inhoud van de pagina

Treksterkte

Wat is de treksterkte?

De treksterkte Rm (ook scheursterkte) is een materiaaleigenschap voor de evaluatie van de sterkte. De treksterkte is de maximale mechanische trekspanning tot waar een sample belast kan worden. Wanneer de treksterkte overschreden wordt, breekt het materiaal: de absorptie van krachten neemt af tot het materiaal uiteindelijk scheurt. Het materiaal ondergaat echter (residuele) plastische vervorming vooraleer de echte treksterkte bereikt wordt.

De treksterkte Rm wordt bepaald tijdens een trektest (bv. volgens de ISO 6892 reeks normen (voor metalen), of de ISO 527 reeks normen (voor kunststoffen en composieten)). 
Ze wordt berekend uit de maximaal bereikte trekkracht Fm en de oppervlakte van de doorsnede van het sample bij het begin van de test:
Treksterkte Rm = maximale trekkracht Fm / doorsnede sample S0

De treksterkte wordt uitgedrukt in Mpa (megapascal) of N/mm². 

In het spanning/rekdiagram (ook spanning/rekcurve), wordt de trekspanning van het sample uitgezet ten opzichte van de relatieve verandering in lengte tijdens de trektest.

Deze curve wordt gebruikt voor het afleiden van de verschillende karakteristieke waarden van het te testen materiaal: bijvoorbeeld het elastische gedrag of de treksterkte. In het spanning/rekdiagram is de treksterkte de maximale spanningswaarde bereikt tijdens de trektest na stijging van de trekspanning.

Treksterkte voor verschillende materialen

De afbeelding rechts toont voorbeelden van verschillende materialen met hun verschillende curven en treksterkten Rm in een spanning/rekdiagram.

De treksterkte bij verschillende hardingsniveaus

Voor metalen met een uitgesproken vloeigrens wordt de maximale trekkracht gedefinieerd als de hoogste kracht voorbij de bovenste vloeigrens. De maximale trekkracht voorbij de vloeigrens kan ook onder de vloeigrens liggen bij matig koudverstevigde materialen, daarom is de treksterkte in dit geval lager dan de waarde van de bovenste vloeigrens.

De spanning/rekcurve rechts toont een curve met een hoge koudversteviging (1) en met een zeer lage koudversteviging (2) na de vloeigrens.

Voor kunststoffen met een vloeigrens en daaropvolgende spanning daarentegen komt de treksterkte overeen met de spanning bij de bovenste vloeigrens.

Bijkomende karakteristieke waarden voor de evaluatie van de sterkte

Voor de evaluatie van de sterkte worden verder bovenste en onderste vloeigrenzen, breuksterkte of scheursterkte bepaald naast de treksterkte.

De vloeigrens wordt over het algemeen gebruikt om de spanning te beschrijven bij de overgang tussen elastische en plastische vervorming. Het is de gangbare benaming voor de elasticiteitsgrens, bovenste en onderste vloeigrens (trektest), vloeigrens in drukrichting (druktest), buigvloeigrens (buigtest) of torsievloeigrens (torsietest).

Bijkomende rekgrenzen zijn spanningen die al een bepaalde residuele of totale verlenging bevatten. Ze worden gebruikt bij metalen om de continue transitie van het elastische naar het plastische gebied te beschrijven.

De term vloeigrens wordt vaak gebruikt in reologie en beschrijft de spanningswaarde waarbij het materiaal begint te vloeien (in het bijzonder bij kunststoffen). De vloei wordt gekarakteriseerd door het feit dat plastische, dus irreversibele, vervorming van het materiaal optreedt wanneer de vloeigrens overschreden wordt.

Bij vele materialen neemt de kracht en daarmee de nominale trekspanning af nadat de maximale kracht Fm wordt bereikt, tot het sample breekt of scheurt. De breukkracht ten opzichte van de initiële doorsnede wordt ook breuksterkte of scheursterkte genoemd. Ze is een belangrijke parameter, in het bijzonder voor kunststoffen. Bij brosse metalen, elastomeren en stijve kunststoffen zonder vloeigrens valt de scheursterkte over het algemeen samen met de treksterkte.

Voorbeeldwaarden voor de treksterkte van metalen

Materiaalnaam Materiaalnr.  Oude benaming  Rm Rp0.2
S235JR  1,0037 St37-2 360  235
S275JR  1,0044 St44-2 430 275
S355J2G3  1,0570 St52 -3N 510  355
C22E  1,1151 Ck22  500  340
28Mn6  1,1170 28Mn6  800  590
C60E  1,1221   850  580
X20Cr13  1,4021   750  550
X17CrNi16-2 1,4057   750  550
X5CrNi18-10 1,4301 V2A  520  210
X2CrNiMo17-12-2 1,4404 V4A  520  220
X2CrNiMoN17-13-3 1,4429   580  295
30CrNiMo8  1,6580   1250  1050
34CrMo4  1,7220 34CrMo4  1.000  800
42CrMo4  1,7225   1100  900
S420N  1,8902 StE420 520  420

Bijkomende informatie over trektests

Vloeigrens:

Bij trektests wordt de vloeigrens bepaald als de spanning waarbij nog geen permanente plastische vervorming optreedt in een materiaal.
naar Vloeigrens:

Trektest

De trektest wordt gebruikt voor het bepalen van de sterkte en het vervormingsgedrag bij trekbelasting.
naar Trektest
Testen van metaal met ZwickRoell

Trektest ISO 6892-1

Beschrijving van de trektest op metaal, ISO 6892 en ASTM E8.
naar Trektest ISO 6892-1
Trektests op kunststoffen - ISO 527-1; ISO 527-2; ASTM D638

Trektest

ISO 527-1, ISO 527-2, ASTM D638
Trektest op kunststof vormmassa’s: ISO 527-1/-2 en ASTM D638: Trekspanning, rek, trekmodulus, vloeigrens, breukpunt, Poisson coëfficiënt Leer alles over het doel van de test en de nodige producten uit het gamma.
naar Trektest

Testmachines voor bepaling van de treksterkte

Top