Mechanische Eigenschaften und Bruch

Welche Aussage über den Elastizitätsmodul von Stahl trifft zu?

  1. AVerdoppeln Härten oder Kaltumformung die Festigkeit, so verdoppelt sich auch der Elastizitätsmodul ungefähr
  2. BEr wird durch die Stärke der Bindung zwischen den Atomen bestimmt und ändert sich durch Wärmebehandlung oder Umformung kaum
  3. CEr ist die Streckgrenze geteilt durch die Gesamtdehnung bis zum Fließbeginn und gibt die Steigung im plastischen Bereich an
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Lösung: B. Er wird durch die Stärke der Bindung zwischen den Atomen bestimmt und ändert sich durch Wärmebehandlung oder Umformung kaum

Der Elastizitätsmodul ist das Verhältnis von Spannung zu Dehnung im elastischen Bereich, E = σ/ε. Er wird durch die Stärke der Bindung zwischen den Atomen (die Krümmung des interatomaren Potentials) bestimmt und ist eine gefügeunempfindliche Eigenschaft. Deshalb liegt er bei Baustahl wie bei gehärtetem Stahl nahezu unverändert bei ca. 200 GPa, und eine doppelte Festigkeit bedeutet keinen doppelten Elastizitätsmodul. Streckgrenze und Härte sind gefügeempfindliche Eigenschaften, die davon abhängen, wie leicht sich Versetzungen bewegen, und ändern sich durch Wärmebehandlung und Umformung stark. Der Elastizitätsmodul ist die Steigung der Geraden im elastischen Bereich und etwas anderes als die Steigung im plastischen Bereich (die Verfestigungsrate). Mit steigender Temperatur wird die Bindung schwächer, und der Elastizitätsmodul nimmt allmählich ab.

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