DIN EN ISO 26203-2-2012 Metallic materials - Tensile testing at high strain rates - Part 2 Servo-hydraulic and other test systems (ISO 26203-2 2011) German version EN ISO 26203-2 2.pdf

1、Januar 2012DEUTSCHE NORM Normenausschuss Materialprfung (NMP) im DINPreisgruppe 12DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 77.040.10!$sOI“1804438www.din.deDDIN EN IS

2、O 26203-2Metallische Werkstoffe Zugversuch bei hohen Dehngeschwindigkeiten Teil 2: Servohydraulische und andere Systeme (ISO 26203-2:2011);Deutsche Fassung EN ISO 26203-2:2011Metallic materials Tensile testing at high strain rates Part 2: Servo-hydraulic and other test systems (ISO 26203-2:2011);Ger

3、man version EN ISO 26203-2:2011Matriaux mtalliques Essai de traction vitesses de dformation leves Partie 2: Systmes dessai servo-hydrauliques et autres systmes dessai(ISO 26203-2:2011);Version allemande EN ISO 26203-2:2011Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGes

4、amtumfang 23 SeitenDIN EN ISO 26203-2:2012-01 2 Nationales Vorwort Dieses Dokument (EN ISO 26203-2:2011) wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 164/SC 1 Uniaxial Testing“, dessen Sekretariat vom AFNOR (Frankreich) gehalten wird, in Zusammenarbeit mit dem Technischen Komitee ECISS/TC 101 Prfverfahren f

5、r Stahl (andere als chemische Analysen)“, dessen Sekretariat vom AFNOR (Frankreich) gehalten wird, erarbeitet. Das zustndige deutsche Gremium ist der Arbeitsausschuss NA 062-01-42 AA Zug- und Duktilittsprfung fr Metalle“ des Normenausschusses Materialprfung (NMP). Der Begriff Dehnrate“ wird neben de

6、m Begriff Dehngeschwindigkeit“ als bersetzung von strain rate“ aus dem englischen quivalent verwendet und im SEP 1230 so genutzt. Whrend der Erarbeitung der deutschen Fassung von DIN EN ISO 26203-2 sind Ungenauigkeiten in der ISO 26203-2 aufgefallen. Diese betreffen den vierten Absatz in 9.2 Die pro

7、zentuale gesamte Dehnung bei Hchstkraft, Agt, ist analog zum quasistatischen Zugversuch die zur Zugfestigkeit zugehrige Dehnung.“, in dem aus Sicht des NA 062-01-42 AA eigentlich die zur Zugfestigkeit zugehrige gesamte Dehnung“ gemeint ist. Weiterhin wird in 8.3, Absatz 3, in der Anmerkung unter 9.3

8、, dem letzten Absatz unter 9.4, und der Anmerkung in Abschnitt 10 im Englischen der Begriff uniform strain“ verwendet. In DIN EN ISO 6892-1:2009-12 wird zwischen plastischer Extensometerdehnung bei Hchstkraft (Ag)“ und plastischer Dehnung ohne Einschnrung (Gleichmadehnung) (Awn)“ unterschieden, da i

9、n Abhngigkeit von Werkstoff und Prfbedingungen diese Kennwerte sich deutlich unterscheiden knnen. In den genannten Textpassagen ist mit uniform strain“ bzw. Gleichmadehnung“ aus Sicht des NA 062-01-42 AA der Bereich bis zur Zugfestigkeit Rmbzw. Aggemeint. Auerdem ist in DIN EN ISO 6892-1 die untere

10、Streckgrenze ReLals kleinste Spannung whrend des plastischen Flieens, wobei Einschwingerscheinungen nicht bercksichtigt werden“ definiert. Die Bestimmung von ReLin dieser Norm (DIN EN ISO 26203-2) unterscheidet sich dahingehend, dass ReLals Mittelwert der Spannung whrend des plastischen Flieens vor

11、Einsetzen der Verfestigung definiert ist. Fr die in diesem Dokument zitierten Internationalen Normen wird im Folgenden auf die entsprechenden Deutschen Normen hingewiesen: ISO 6892-1 siehe DIN EN ISO 6892-1 Nationaler Anhang NA (informativ) Literaturhinweise DIN EN ISO 6892-1, Metallische Werkstoffe

12、 Zugversuch Teil 1: Prfverfahren bei Raumtemperatur EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN ISO 26203-2 Oktober 2011 ICS 77.040.10 Deutsche Fassung Metallische Werkstoffe Zugversuch bei hohen Dehngeschwindigkeiten Teil 2: Servohydraulische und andere Systeme (ISO 26203-2:2011) Metallic

13、materials Tensile testing at high strain rates Part 2: Servo-hydraulic and other test systems (ISO 26203-2:2011) Matriaux mtalliques Essai de traction vitesses de dformation leves Partie 2: Systmes dessai servo-hydrauliques et autres systmes dessai (ISO 26203-2:2011) Diese Europische Norm wurde vom

14、CEN am 17. September 2011 angenommen. Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen di

15、eser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Management-Zentrum des CEN-CENELEC oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem

16、 CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Management-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland,

17、Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zype

18、rn. EUROPISCHES KOMITEE FR NORMUNG EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION COMIT EUROPEN DE NORMALISATION Management-Zentrum: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2011 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehal

19、ten. Ref. Nr. EN ISO 26203-2:2011 D EN ISO 26203-2:2011 (D) 2 Inhalt Seite Vorwort 3 Einleitung .4 1 Anwendungsbereich .5 2 Normative Verweisungen 5 3 Begriffe .5 4 Symbole 5 5 Kurzbeschreibung .8 6 Prfeinrichtungen 8 7 Proben .8 7.1 Probenform .8 7.2 Vorbereitung der Proben 9 8 Durchfhrung und Mess

20、ungen . 10 8.1 Auswahl der Geschwindigkeit . 10 8.2 Kraftmessung 10 8.3 Verlngerungsmessung . 11 8.4 Datenerfassung . 11 9 Auswertung der Prfungen . 12 9.1 Spannung/Dehnung-Kurve 12 9.2 Ermittlung von Kennwerten . 12 9.3 Dehngeschwindigkeiten . 13 9.4 Bestimmung der Fliekurven 14 10 Prfbericht . 15

21、Anhang A (informativ) Prfausrstung 16 Anhang B (informativ) Beispiele fr Probenformen . 18 Anhang C (informativ) Beispiel fr eine technische Spannung/Dehnung-Kurve 20 Literaturhinweise . 21 DIN EN ISO 26203-2:2012-01 EN ISO 26203-2:2011 (D) 3 Vorwort Dieses Dokument (EN ISO 26203-2:2011) wurde vom T

22、echnischen Komitee ISO/TC 164 Mechanical testing of metals“ in Zusammenarbeit mit dem Technischen Komitee ECISS/TC ECISS/TC 101 Prfverfahren fr Stahl (andere als chemische Analysen)“ erarbeitet, dessen Sekretariat vom AFNOR gehalten wird. Diese Europische Norm muss den Status einer nationalen Norm e

23、rhalten, entweder durch Verffentlichung eines identischen Textes oder durch Anerkennung bis April 2012, und etwaige entgegenstehende nationale Normen mssen bis April 2012 zurckgezogen werden. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CEN u

24、nd/oder CENELEC sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. ISO 26203 besteht unter der Hauptberschrift Metallic materials Tensile testing method at high strain rates“ aus den folgenden Teilen: Part 1: Elastic bar type systems; Part 2: Servo-hydrau

25、lic and other test systems. Entsprechend der CEN/CENELEC-Geschftsordnung sind die nationalen Normungsinstitute der folgenden Lnder gehalten, diese Europische Norm zu bernehmen: Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, L

26、ettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechische Republik, Ungarn, Vereinigtes Knigreich und Zypern. Anerkennungsnotiz Der Text von ISO 26203-2:2011 wurde vom CEN als EN ISO 26203-2:2011 ohne

27、 irgendeine Abnderung genehmigt. DIN EN ISO 26203-2:2012-01 EN ISO 26203-2:2011 (D) 4 Einleitung Das Verformungsverhalten vieler technischer Werkstoffe zeigt einen positiven Dehngeschwindigkeitseffekt bis zum duktilen Versagen, d. h. mit steigender Dehngeschwindigkeit kann eine Erhhung der Streckgre

28、nze und Dehnung bis zum Versagen beobachtet werden. Diese Information ist fr die verlssliche Beurteilung der Crashsicherheit von Automobilstrukturen von groer Bedeutung. Das Crashverhalten wird in zunehmendem Mae mittels numerischer Verfahren bewertet, um kostenintensive und zeitaufwndige Crashtests

29、 auf ein Mindestma zu reduzieren. Fr die numerische Simulation von Crashvorgngen werden Spannung/Dehnung-Kurven bei hheren Dehngeschwindigkeiten bentigt. Die nach ISO 6892-1 bestimmten quasistatischen Werte, d. h. bei Dehngeschwindigkeiten kleinergleich 0,008 s1, sind fr die Beschreibung des Verhalt

30、ens des Werkstoffes eines Bauteils unter dynamischer Belastung nicht geeignet, d. h. bei Dehngeschwindigkeiten die hher sind, als die der quasistatischen Prfungen. DIN EN ISO 26203-2:2012-01 EN ISO 26203-2:2011 (D) 5 1 Anwendungsbereich Dieser Teil der ISO 26203 enthlt Anforderungen zur Prfung von m

31、etallischen Werkstoffen. Es sind lediglich Beispiele fr die Prfung von Flachproben gegeben. Es knnen jedoch auch andere Geometrien geprft werden. Der Anwendungsbereich erstreckt sich ber einen Dehngeschwindigkeitsbereich von 102s1bis 103s1. Falls nicht anders festgelegt, werden die Prfungen zwischen

32、 10 C und 35 C und unter Anwendung einer servohydraulischen Prfmaschine durchgefhrt. ANMERKUNG 1 Messungen bei Dehngeschwindigkeiten unter 102s1knnen unter Anwendung von Prfmaschinen fr quasistatische Prfungen durchgefhrt werden. ANMERKUNG 2 Fr andere Prfgeometrien als in 7.1 und in Anhang B dargest

33、ellt siehe ESIS P7 1 und FAT-Richtlinie 2. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen

34、Dokuments (einschlielich aller nderungen). ISO 6892-1, Metallic materials Tensile testing Part 1: Method of test at room temperature 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach ISO 6892-1. 4 Symbole Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Symbole nach ISO 6892-1. Zustz

35、liche Symbole, Einheiten und Beschreibungen werden in Tabelle 1 angegeben. DIN EN ISO 26203-2:2012-01 EN ISO 26203-2:2011 (D) 6 Tabelle 1 Symbole Symbol Einheit Benennung Probe aomm Anfangsdicke einer Flachzugprobe bomm Anfangsbreite einer Flachzugprobe im Bereich der Versuchslnge bkmm Breite(n) des

36、 Einspannbereichs der Probe Lomm Anfangsmesslnge Lcmm Versuchslnge (parallele Lnge) Lemm Extensometermesslnge r mm bergangsradius Somm2Anfangsquerschnitt im Bereich der Versuchslnge SDmm2Dynamometerbereich: Bereich an der fest eingespannten Probeseite, an der nur elastische Verformungen whrend der P

37、rfung zulssig sind Zeit t s Zeit tfs Dauer vom Beginn der Prfung bis zum Zeitpunkt, an dem der Bruch erfolgt Dehnung (an der Probe gemessen) A % Prozentuale Bruchdehnung ANMERKUNG Bei nicht proportionalen Proben wird das Symbol A durch einen Index ersetzt, durch den die Anfangsmesslnge in Millimeter

38、 angegeben wird, z. B.: A20mm= prozentuale Bruchdehnung fr eine Anfangsmesslnge Lo= 20 mm. (Extensometer)-Dehnung Ag% Prozentuale plastische (Extensometer)-Dehnung bei Hchstkraft, Fm (plastische Dehnung bei Hchstkraft, Fm) Agt% prozentuale gesamte (Extensometer)-Dehnung bei Hchstkraft, Fm (Gesamtdeh

39、nung bei Hchstkraft, Fm) DIN EN ISO 26203-2:2012-01 EN ISO 26203-2:2011 (D) 7 Tabelle 1 (fortgesetzt) Symbol Einheit Bezeichnung Dehnung e(t) % Zeitabhngige technische (Extensometer)-Dehnung epl% Technische plastische (Extensometer)-Dehnung et% Technische gesamte (Extensometer)-Dehnung plWahre plast

40、ische Dehnung tWahre gesamte Dehnung Geschwindigkeiten vomm s1Anfngliche Verschiebungsgeschwindigkeit noms1Nominelle technische Dehngeschwindigkeit = vo/Lc(siehe Gleichung (1) means1Mittlere technische Dehngeschwindigkeit = A/tf(siehe Gleichung (4) (t) s1Zeitabhngige technische Dehngeschwindigkeit =

41、 de(t)/dt pls1Mittelwert der zeitabhngigen technischen Dehngeschwindigkeit: de(t)/dt im Bereich zwischen dem Beginn des Flieens oder bei 1 % Dehnung und Dehnung bei maximaler Kraft (siehe Gleichung (5) fuHz Obere Grenzfrequenz der entsprechenden Messeinrichtung (Kraft oder Verlngerung) Kraft FmN Hch

42、stkraft (Hchstzugkraft) Technische Spannung wahre Spannung R MPaaTechnische Spannung MPa Wahre Spannung Streckgrenze Dehngrenze Zugfestigkeit ReLMPa Untere Streckgrenze RpMPa Dehngrenze RmMPa Zugfestigkeit Elastizittsmodul Anstieg der Spannung/(Extensometer)-Dehnung-Kurve E MPaElastizittsmodul mEMPa

43、 Anstieg der Spannung/(Extensometer)-Dehnung-Kurve im elastischen Teilba1 MPa = 1 N/mm2. bIm elastischen Teil der Spannung/Dehnung-Kurve kann der Anstiegswert dem Wert des Elastizittsmoduls ziemlich genau entsprechen, wenn optimale Bedingungen (hohe Auflsung, doppelseitige, mittelwertbildende Dehnun

44、gsmessgerte, optimale Ausrichtung der Probe usw.) vorliegen. DIN EN ISO 26203-2:2012-01 EN ISO 26203-2:2011 (D) 8 5 Kurzbeschreibung Die aus dem Spannung/Dehnung-Diagramm ermittelten Kennwerte von metallischen Werkstoffen werden bei spezifischen plastischen Dehngeschwindigkeiten bestimmt. Um Zugvers

45、uche bei Dehngeschwindigkeiten, die hher als die in ISO 6892-1 beschriebenen sind, durchzufhren, mssen whrend der Messungen der Kraft und der Verlngerung der Anfangsmesslnge Lozustzliche Anforderungen erfllt werden, um verlssliche Spannung/Dehnung-Kurven bei Hochgeschwindigkeitszugversuchen zu erhal

46、ten. Dieser Teil von ISO 26203 beschreibt die Anforderungen zur Bestimmung und Auswertung der auftretenden Spannung und Dehnung im Krftegleichgewicht whrend der plastischen Verformung bei Dehngeschwindigkeiten bis zu 103s1. 6 Prfeinrichtungen Prfmaschinen die den Anforderungen nach diesem Teil von I

47、SO 26203 entsprechen, arbeiten nach dem Prinzip, dass die fr die Prfung erforderliche kinetische Energie auf der nicht fest eingespannten Seite der Probe eingeleitet wird (siehe Bild A.1). Die Kraftmessdose befindet sich auf der gegenberliegenden Seite der Probe, welche fest eingespannt ist (siehe B

48、ild A.1). Die Belastung bei hohen Dehngeschwindigkeiten ist vorzugsweise stoartig und deshalb ist es oft nicht mglich, dass die Probe fest im Kraftstrang der Prfmaschine angebracht werden kann. Fr die Prfung sind alle Prfmaschinen geeignet, bei denen eine konstante Dehngeschwindigkeit (innerhalb bes

49、timmter Grenzen, siehe 9.3) whrend der gesamten Prfung mglich ist. Die gebruchlichsten Hochgeschwindigkeitsprfmaschinen, die nach diesem Teil von ISO 26203 verwendet werden, nutzen einen servohydraulischen Antrieb mit Vorlaufadapter 3. Andere Systeme, wie zum Beispiel Rotationsschlagwerke oder Fallwer