Relaxationsversuch

Dieser Artikel liefert unter anderem Antworten auf die folgenden Fragen:

  • Wie wird der Relaxationsversuch durchgeführt?
  • Für welche Anwendungen hat der Relaxationsversuch große Bedeutung?
  • Was versteht man unter der Relaxationsspannung?

Im Zeitstandversuch werden Werkstoffproben bei erhöhter Temperatur einer konstanten Beanspruchung unterworfen und die Dehnung in Abhängigkeit der Zeit gemessen. In einigen Fällen wie bspw. bei Schraubenverbindungen ist das Belastungsverhalten bei hohen Temperaturen jedoch gerade umgekehrt. Der Schraubenschaft wird nach dem Anzug der Schraube mit einer konstanten Dehnung beansprucht, während durch Kriechvorgänge die Spannung mit der Zeit abnimmt. Diese “Entspannung” wird auch als Relaxation bezeichnet und führt allmählich dazu, dass die Schraube “locker” wird.

Relaxationsversuch, Aufbau, Messung
Abbildung: Schematischer Versuchsaufbau zum Relaxationsversuch

Um Werkstoffe hinsichtlich deren Relaxationsverhalten zu beurteilen, werden in Relaxationsversuchen Proben bei erhöhter Temperatur in eine feste Vorrichtung eingespannt und gedehnt. Die Dehnung wird durch die Einspannung konstant aufrechterhalten, während der zeitliche Abfall der Spannung gemessen wird. Der gewonnene Kennwert aus dem Relaxationsversuch nennt sich Relaxationsspannung.

Die Relaxationsspannung gibt für eine bestimmte Temperatur an auf welchen Wert die Spannung bei einer gewissen Dehnung nach einer bestimmten Zeit fällt!

Relaxationsversuch, Spannung, Zeit, Diagramm, Relaxationsspannung
Abbildung: Zeitlicher Spannungsabfall