Spröd-Zäh-Übergangstemperatur

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Spröd-Zäh-Übergangstemperatur

Grundlagen

Die Spröd-Zäh-Übergangstemperatur ist ein physikalischer Kennwert, der eine prinzipielle Änderung des Werkstoffverhaltens beschreibt. Dabei stehen aus technischen Gründen häufig die Werkstoffzähigkeit, z. B. die Schlag- oder Kerbschlagzähigkeit oder bruchmechanische Kenngrößen, wie die kritischen J-Werte oder die Rissöffnungsverschiebung im Mittelpunkt der Betrachtungen.

Bestimmung der Spröd-Zäh-Übergangstemperatur am Beispiel von schlagzähen Polyamid

Die Spröd-Zäh-Übergangstemperatur kennzeichnet die Temperatur, bei der eine Änderung des Bruchverhaltens eines Werkstoffes eintritt, das heißt, die Zähigkeit des Werkstoffs von einem niedrigen auf ein hohes Niveau ansteigt. Dies ist mit einem starken Anstieg der Zähigkeitskennwerte verbunden. Darüber hinaus kann auch häufig eine Veränderung des Verformungs- und Bruchverhaltens in Form von z. B. Weißbruch (siehe Brucharten) oder ausgeprägter plastischer Deformation auftreten.
Im Beispiel (siehe Bild) ist die Risszähigkeit J von schlagzähmodifiziertem Polyamid 6 (Kurzzeichen: PA6) in Abhängigkeit von der Prüftemperatur dargestellt. Der Anteil des Schlagzähmodifikators wurde zwischen 5 und 30 M.-% variiert. Es ist erkennbar, dass diese Werkstoffe einen Spröd-Zäh-Übergang aufweisen, dessen Lage vom Anteil des Modifikators abhängig ist.

Bild:

Abhängigkeit der bruchmechanischen Zähigkeitskennwerte von der Prüftemperatur für schlagzähmodifizierte Polyamid 6-Werkstoffe (Die Pfeile kennzeichnen die Spröd-Zäh-Übergangstemperatur)

Literaturhinweis

• Grellmann, W., Seidler, S. (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 277/278, (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe AMK-Büchersammlung unter A 18)