ASTM E2652: Zugfestigkeitsprüfung von pulvermetallurgischen Produkten

Einführung

Die Zugfestigkeit ist eine der wichtigsten Eigenschaften in der Pulvermetallurgie, die die mechanische Leistung und die Haltbarkeit der hergestellten Teile beeinflussen kann. Daher umfasst die ASTM E2652 die Standardarbeitsanweisungen für die korrekte Messung der Zugfestigkeitseigenschaften von Metallpulvern. Diese Prüfverfahren dienen vier Hauptzwecken: der Gewährleistung der Produktqualität, der Materialauswahl, der Konsistenz der Fertigungsprozesse und der Aufrechterhaltung der wiederholbaren Qualität des Produkts.

Warum die Zugfestigkeit in der Pulvermetallurgie wichtig ist

DieZugfestigkeit bezeichnet den Widerstand eines Materials gegen Kräfte, die es zerreißen würden. In der Pulvermetallurgie ist sie sehr wichtig, da die mechanischen Eigenschaften des Endprodukts weitgehend von der Zugfestigkeit des Pulvers abhängen. Genaue Messungen sind aus folgenden Gründen erforderlich:

Produktzuverlässigkeit: Metallkomponenten in anspruchsvollen Umgebungen - z. B. Automotoren, medizinische Geräte oder Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt - dürfen unter Betriebsbelastungen nicht versagen.

Materialauswahl: Die Fertigungsindustrie kann das Wissen über die Zugeigenschaften verschiedener Metallpulver nutzen, um auf der Grundlage von Leistung und Haltbarkeit geeignete Materialien für bestimmte Anwendungen auszuwählen.

Qualitätskontrolle: Eine gleichbleibende Zugfestigkeit zwischen den Produktionschargen stellt sicher, dass jedes Teil die Anforderungen für den Einsatz vor Ort erfüllt und frei von Mängeln ist, die die Integrität des Produkts beeinträchtigen könnten.

Überblick über das Verfahren

Die Bestimmung der Zugfestigkeit nach ASTM E 2652 ist ein einfaches, reproduzierbares Prüfverfahren, das genaue und zuverlässige Ergebnisse für die Zugfestigkeit von Metallpulvern liefert. Die wichtigsten Schritte des Verfahrens sind:

1. Vorbereitung der Probe

Der erste Schritt bei der Durchführung von Zugfestigkeitsprüfungen ist die Verdichtung des Metallpulvers in standardisierte Formen, in der Regel zylindrische oder rechteckige Proben. Dies ist wichtig, um die Gleichmäßigkeit der Proben zu gewährleisten, wodurch Unterschiede, die die Prüfergebnisse beeinträchtigen könnten, vermieden werden.

2. Anlassen

Die so vorbereiteten Proben werden anschließend konditioniert, indem sie in einer Umgebung mit kontrollierter Temperatur und Feuchtigkeit aufbewahrt werden. Dadurch werden Umwelteinflüsse wie Feuchtigkeit oder Temperaturschwankungen, die die Zugfestigkeit des Materials beeinträchtigen könnten, ausgeschaltet. Eine konsequente Konditionierung ist wichtig, um genaue und reproduzierbare Ergebnisse zu gewährleisten.

3. Prüfung

Die konditionierte Probe wird dann in eine Zugprüfmaschine eingespannt, auf die eine kontrollierte Kraft ausgeübt wird. Die Maschine übt kontinuierlich Druck aus, bis die Probe bricht, und die zum Bruch der Probe erforderliche Kraft wird gemessen.

4. Aufzeichnung der Daten

Die Kraft, die eine Probe bis zum Bruch aushalten kann, wird aufgezeichnet, und die Zugfestigkeit wird als Division der aufgezeichneten Kraft durch die Querschnittsfläche berechnet. Dies ermöglicht eine genaue, reproduzierbare Messung der Verformungsbeständigkeit von Materialien unter Belastung.

Anwendungen der ASTM E2652

Die Norm ASTM E2652 gilt für alle Industriezweige, in denen die Pulvermetallurgie eine wichtige Rolle bei der Herstellung von Hochleistungsbauteilen aus Metallen spielt. Einige Beispiele für gängige Anwendungen sind folgende:

• Automobilindustrie: Metallpulver werden für die Herstellung von hochfesten Teilen wie Zahnrädern, Lagern und Strukturteilen verwendet. Präzise Zugfestigkeitsprüfungen stellen sicher, dass diese Teile den Belastungen, denen sie im Betrieb ausgesetzt sind, standhalten.
• Luft- und Raumfahrt: In der Luft- und Raumfahrt sind leichte, aber feste Werkstoffe gefragt. Daraus folgt, dass Metallpulver für Turbinenschaufeln, Triebwerksteile und Strukturkomponenten höchste Zugfestigkeiten aufweisen müssen, um Sicherheit und Leistung in extremen Höhen und Temperaturen zu gewährleisten.
• Medizinische Geräte: Die Pulvermetallurgie findet zunehmend Verwendung bei der Herstellung von Implantaten und chirurgischen Instrumenten, die langlebig sind. Bei den meisten dieser Teile bestimmt die Zugfestigkeit die Funktionalität und Langlebigkeit im menschlichen Körper.
• Elektronik: Bei der Herstellung von Steckverbindern, leitenden Bauteilen und anderen Präzisionsteilen sollte die ASTM E2652 für die Metallpulver solcher Bauteile verwendet werden, um eine ausreichende Festigkeit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten.

Vergleich der Normen für die Messung der Zugfestigkeit

Während die Norm für die Pulvermetallurgie die ASTM E 2652 ist, gibt es zahlreiche andere Normen für die Prüfung der Zugfestigkeit von Metallen und ihren Legierungen. Im Folgenden werden einige wichtige Normen verglichen.

Häufig gestellte Fragen

Wofür wird die ASTM E 2652 verwendet?

ASTM E2652 ist die Standardprüfmethode zur Bestimmung der Zugfestigkeit von Metallpulvern im Hinblick auf die für pulvermetallurgische Anwendungen erforderlichen Eigenschaften.

Warum ist die Zugfestigkeit in der Pulvermetallurgie wichtig?

Die Zugfestigkeit beschreibt den Widerstand eines Werkstoffs gegen Kräfte, die ihn auseinanderziehen. In der Pulvermetallurgie ist die Zugfestigkeit eine entscheidende Eigenschaft, da sie im Wesentlichen die mechanischen Eigenschaften und die Haltbarkeit der hergestellten Teile charakterisiert.

Kann ASTM E2652 auf alle Arten von Metallpulvern angewendet werden?

Ja, die ASTM E2652 deckt die Bestimmung der Zugfestigkeit vieler Arten von Metallpulvern ab, sowohl eisenhaltiger als auch nichteisenhaltiger, vorausgesetzt, sie wurden nach Standardverfahren hergestellt.

Welche Art von Ausrüstung benötigt die ASTM E2652?

Eine Zugprüfmaschine, genormte Probenformen, kontrollierte Konditionierungskammern für Temperatur und Feuchtigkeit sowie Datenaufzeichnungssysteme sind erforderlich, um genaue Zugfestigkeitsmessungen gemäß der Norm durchzuführen.

Welchen Einfluss hat die Probenvorbereitung auf die Ergebnisse der Zugfestigkeit nach ASTM E2652?

Eine ordnungsgemäße Probenvorbereitung ist das A und O, um die Einheitlichkeit und Konsistenz aller Prüfungen zu gewährleisten. Abweichungen in Form, Größe oder Oberflächenbeschaffenheit der Proben können zu falschen Ergebnissen führen, die die Zuverlässigkeit der endgültigen Bewertung beeinträchtigen können.