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4-Punkt-Biegeeinheit zur Bestimmung der röntgenelastischen Konstante 

Das 4-Punkt-Biegesystem für die Bestimmung der röntgenelastischen Konstante ermöglicht die experimentelle Ermittlung dieser Werte im automatischen Verfahren. Diese Konstante ist für die Berechnung der makroskopischen Spannungen von Gitterspannungen nötig.

Man benötigt das Gerät, wenn Eigenspannungen über Röntgendiffraktion bewertet werden sollen und die röntgenelastische Konstante des Materials nicht bekannt ist.

Stresstechs 4-Punkt-Biegeeinheit zur Bestimmung der röntgenelastischen Konstante

  • erhöht die Genauigkeit der Eigenspannungsmessung
  • ist einfach zu bedienen
  • automatisiert den Messvorgang nach der Positionierung der Werkstoffprobe

Das System

  • arbeitet mit Kraftmesszelle oder Dehnungsmessstreifen
  • ist in der Software integriert
  • entspricht dem ASTM-Standard E 1426-91 sowie der EN 15305

Messprinzip

Während der Messung der röntgenelastischen Konstante wird die Werkstoffprobe in einer 4-Punkt-Halterung einer reinen Biegung unterworfen, indem eine stufenweise steigende / abnehmende Kraft aufgebracht wird. Das XSTRESS 3000 System führt in jeder Belastungsstufe eine normale Eigenspannungsmessung durch. Aufgrund der Messungen kalkuliert die Software die Änderung des Abstands der Kristallgitterebenen (∆d) zwischen =0 und = Richtung von spezifischen Flächen. Dieser Unterschied wird zur Feststellung der röntgenelastischen Konstante verwendet.

Nach dem ASM E1426-91 Standard wird die elastische Konstante festgelegt, indem zuerst das Eigensannungsmessgerät mit bekannter Belastung kalibriert wird und danach ein Stab gebogen und gemessen, sowie diese Spannung festgehalten wird. Mit dem Stresstech Messsystem für elastischen Konstante wird die Belastung mit der kalibrierten Kraftmesszelle und die Änderung des Gitterebenenabstands mit der XSTRESS 3000 Hardware gemessen.

Hardware

Das komplette Messsystem der röntgenelastischen Konstante besteht aus folgenden Komponenten:

  • XSTRESS 3000 Röntgendiffraktometer
  • Gerät für elastische Konstante (Vier-Punkt-Biegegerät)
  • Messverstärker BC500
  • Anschlusskabel
  • X3000 Software-Paket mit der Option für die röntgenelastische Konstante
  • Computer
  • Software

Die aktuell aufgebrachte Belastung (N) der Steuerung wird durch den Messverstärker als digitale Anzeige dargestellt, die von der Kraftmesszelle abgelesen wird, bzw. die Dehnung, die von dem DMS gelesen wird. Nach dem ASM E1426-91 wird die elastische Konstante festgestellt, indem zuerst das Röntgendiffraktometer mit bekannter Belastung kalibriert und danach die werkstoffprobe gebogen und die entstande Spannung gemessen wird. Mit der Messsoftware der elastischen Konstante können die Messungen durchgeführt werden,

  • indem nur das Eigenspannungsmessgerät eingesetzt wird, wenn die Ergebnisse mit den vorgegebenen Young-Modulen verwendet werden.
  • Das Eigenspannungsmessgerät wird kalibriert, wenn zur Kalibrierung die Kraftmesszelle verwendet wird und die Messung durchgeführt wird, indem die Belastungsspannung mittels dem kalibrierten Spannungsmessgerät gesteuert und die Messung von ∆d mittels XSTRESS 3000 ausgeführt wird
  • oder es wird nur die Kraftmesszelle verwendet

Nach der Durchführung einer Messreihe wird die ermittelte röntgenelastische Konstante getrennt für alle Serien und als Durchschnittswert für alle Serien kalkuliert. Das Prüfteil kann auch manuell mit dem System gebogen werden.