Metallfestigkeitstabelle | Vollständiger Leitfaden 2025

Bevor Sie ein Material auswählen, müssen Sie umfassende Kenntnisse über seine Stärken unter verschiedenen Arbeitsbedingungen haben. Dies wird Ihnen dabei helfen, einen Sicherheitsfaktor festzulegen, bevor Sie die Strukturkomponenten herstellen. Die Verwendung eines falschen Metalls führt zu einem schrecklichen Ausfall. Mithilfe verschiedener Metallfestigkeitstabellen können Sie ein Metall auswählen, das für die erforderliche Anwendung geeignet ist.

Metallfestigkeitstabelle

Ein Metallfestigkeitsdiagramm zeigt verschiedene Arten der Festigkeit desselben oder verschiedener Metalle. Ein Metall weist abhängig von der Größe der Belastung und der Art und Weise, wie die Belastung ausgeübt wird, unterschiedliche Arten von Festigkeit auf, ohne Berücksichtigung der Anwendungen.

Zugfestigkeit (PSI)

Sie ist ein Maß dafür, wie lange ein Metall unter axialer Belastung gedehnt werden kann, bevor es bricht. Die Belastung an diesem Punkt ist die Zugfestigkeit. Mit anderen Worten: Daran wird die Fähigkeit des Metalls gemessen, Spannungen auszuhalten. Es gibt weitere drei Arten der Zugfestigkeit.

1.Streckgrenze (PSI)

Dabei handelt es sich um die maximale Belastungsmenge, die das Material aushalten kann, ohne beim Dehnen Anzeichen einer plastischen Verformung zu zeigen. Viele Hersteller betrachten die Streckgrenze als die sichere Beanspruchung des Materials.

2. Ultimative Stärke

Der Punkt, an dem das Material der maximalen Belastung standhalten kann, bevor es unter Zugbelastung bricht, wird als maximale Zugfestigkeit bezeichnet.

3. Zerbrechlicher Stress

Bruchspannung, auch Bruchspannung genannt. Die Belastung, bei der es nach dem Einschnürungsprozess zum endgültigen Bruch kommt. Dies kann mit Hilfe der Spannungs-Flecken-Kurve dargestellt werden.

Brinellhärte

Härte ist die Widerstandsfähigkeit des Materials gegen Abnutzung, Rissbildung, Einkerbungen und Kratzer. Es wird auch als Fähigkeit des Materials bezeichnet, lokale plastische Verformungen zu ertragen. Die Brinell-Härte wird durch den hydraulischen Eindruck einer Stahl- oder Hartmetallkugel gemessen.

Dichte (kg / m³)

Die Dichte des Materials ist ebenfalls sehr wichtig und gibt uns eine Vorstellung vom Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht des Materials [5].

Rockwell-Härte

Beim Rockwell-Test messen Sie die Tiefe des Eindrucks und beim Brinell-Härtetest messen Sie die Breite des erzeugten Eindrucks [6].

Festigkeitstabelle für Winkeleisen

Winkeleisen ist im Grunde eine Stahlkategorie, die in einer 90-Grad-L-Form hergestellt wird. Dies verleiht der Struktur, die schwere Lasten trägt, die erforderliche Festigkeit und Stabilität. Aufgrund seiner hohen Festigkeit und Stabilität ist es im Bauwesen von großem Nutzen und zudem sehr langlebig. Die Festigkeit des Winkeleisens hängt von seinen Abmessungen wie Breite, Länge, Höhe und den darin enthaltenen Legierungselementen ab. Die Festigkeitstabelle für Winkeleisen zeigt die zulässige Belastung bei verschiedenen Abmessungen.

Stahlfestigkeitstabelle

Ein Stahlfestigkeitsdiagramm zeigt Ihnen verschiedene mechanische Eigenschaften einer Stahllegierung oder vergleicht mechanische Profile verschiedener Stahllegierungen. Es hilft Ihnen bei der Auswahl der Legierung, die für die gewünschte Anwendung am besten geeignet ist.

Aluminium-Festigkeitstabelle

Die Aluminiumfestigkeitstabelle zeigt die Eigenschaften verschiedener Aluminiumlegierungen und hilft Ihnen bei der Auswahl entsprechend der erforderlichen Anwendung. Es kann eine oder mehrere Eigenschaften verschiedener Aluminiumlegierungen vergleichen. Das folgende Diagramm zeigt die Zugfestigkeiten verschiedener Aluminiumlegierungen mit entsprechenden Anwendungen.

Informationen zur Auswahl der richtigen Aluminiumlegierung finden Sie in diesem Vergleichsleitfaden zwischen den Aluminiumlegierungen 2024 und 6061

https://www.tuofa-cncmachining.com/tuofa-blog/2024-aluminum-vs-6061.html

Diagramm zum Verhältnis von Metallfestigkeit zu Gewicht

Ingenieure, Architekten und Industrielle können für die Auswahl des besten Materials eine Tabelle zum Verhältnis von Metallfestigkeit zu Warte verwenden. In der Luft- und Raumfahrtindustrie werden Materialien mit einem hohen Festigkeitsverhältnis als sehr wichtig erachtet. Die folgende Tabelle vergleicht die Aluminium- und Stahlsorten. Hier sehen wir, dass die Aluminiumlegierungen im Vergleich zu Stahlsorten den höheren Verhältniswert aufweisen. Aus diesem Grund eignen sich Aluminiumlegierungen besser für Flugzeuge und Automobilteile. Hier werden neben den Verhältnissen auch Streckgrenze und Höchstzugfestigkeit angegeben.

Diagramm der Metallstreckgrenze

Diese Art von Diagramm liefert Ihnen die Streckgrenze verschiedener Metalle. Wie bereits beschrieben gibt die Streckgrenze Auskunft über die Fähigkeit eines Metalls oder einer Legierung, einer maximalen Belastung standzuhalten, ohne Anzeichen einer plastischen Verformung zu zeigen. Die folgende Tabelle zeigt die Streckgrenze verschiedener Metalle und Legierungen. Reines Titan und Molybdän haben im Vergleich zu anderen Metallen eine höhere Streckgrenze.

Schlagzähigkeit von Metallen

Die Fähigkeit von Metallen, abrupten, starken Belastungen standzuhalten, ohne zu versagen, wird als Schlagzähigkeit bezeichnet. Es misst die maximale Energie, die ein Metall halten kann, bevor es reißt oder bricht.

Schlagfestigkeit von Stahl

Die Schlagfestigkeit ist eine der wichtigen Eigenschaften, die Sie bei der Auswahl eines Materials bei plötzlicher Belastung oder Stößen berücksichtigen müssen. Es ist das Maß für die Gesamtenergie, die das Metall absorbiert, bevor es zu einem Ausfall kommt. Schlagfestigkeit und Härte unterscheiden sich voneinander. Eine hohe Schlagfestigkeit bedeutet nicht, dass das Material einen hohen Härtewert hat.

Diagramm zur Scherfestigkeit von Blechen

Die Scherfestigkeit eines Metalls ist seine maximale Fähigkeit, einer Belastung bei 45⁰ standzuhalten. Es wird auch als Widerstand des Materials gegenüber Belastungen bezeichnet, die dazu führen können, dass die Innenstruktur gegeneinander gleitet. Diese Art von Diagramm gibt die Scherfestigkeit verschiedener Arten von Metallblechen an.

Hier finden Sie eine vollständige Anleitung zum Biegen eines Blechs mit den Händen:

https://www.tuofa-cncmachining.com/how-to-bend-metal-sheet.html

Zugfestigkeit von Metall

Es ist das Maß für die Materialleistung unter Spannung. Dabei handelt es sich grundsätzlich um die maximale Belastung, die ein Metall unter Spannung aushalten kann. Das folgende schematische Diagramm zeigt, wie die Zugprüfung durchgeführt wird, indem die Metallprobe in eine Universalprüfmaschine (UTM) gelegt wird.

Zugfestigkeit des Stahldiagramms

Stahl findet aufgrund seiner hohen Zugfestigkeit vielfältige Anwendungsmöglichkeiten und bietet aufgrund des enthaltenen Chroms auch eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit. Eine Tabelle zur Zugfestigkeit von Stahl zeigt die Zugfestigkeit verschiedener Stahlsorten und hilft Ihnen dabei, je nach erforderlicher Anwendung die beste auszuwählen. Hier ist eine Tabelle mit der Zugfestigkeit von Stahlsorten in psi. Diese Zugfestigkeiten können je nach Wärmebehandlung und Herstellungsverfahren variieren.

Festigkeitstabelle für Streckmetall

Streckmetall, auch Streckmetall genannt, ist ein Mehrzweckmaterial, das durch Schneiden und Strecken eines Metallblechs gewonnen wird. Es hat ein miteinander verbundenes, netzartiges Muster, das es langlebig, leicht und gut belüftet macht. Aufgrund dieser Eigenschaften wird es häufig für Filteranlagen, Zäune, Gehwege und ästhetische Elemente usw. verwendet.

Eine Streckmetallfestigkeit zeigt Ihnen Maschenweite, Öffnungsmaße, Strangdicke und Tragfähigkeiten. Anhand der erforderlichen Festigkeitsanforderungen hilft Ihnen diese Tabelle bei der Auswahl der besten Streckmetallvariante.

Lochblech ist ebenfalls eine Art Streckmetall. Nachfolgend finden Sie eine perforierte Metallfestigkeitstabelle. 

S = Zugfestigkeit von ungelochtem Metall

S* = Zugfestigkeit des perforierten Metalls

Festigkeitstabelle für Metallbolzen

Metallpfosten werden zum Bau von Wänden, Trennwänden und Rahmen in verschiedenen Konstruktionsarten verwendet. Durch die Kaltumformung von Stahl können Metallbolzen in unterschiedlichen Größen und Formen hergestellt werden. Metallbolzen sind von Natur aus duktil. Metallbolzen sind im Gegensatz zu Hölzern von Natur aus gerade und resistent gegen Feuer, Insekten und Rost. Aufgrund ihres geringen Gewichts sind sie leicht zu bewegen und werden zum Trennen, Öffnen von Toren usw. verwendet. Sie sind in verschiedenen Formen und Größen erhältlich.

Die Tabelle zur Festigkeit von Metallbolzen zeigt Rahmen unterschiedlicher Dicke und ihre relative Stärke. Außerdem vergleichen sie verschiedene Metallqualitäten.

Starke Metallarten

Metalle mit hoher Zug-, Druck- und Schlagfestigkeit gelten als starke Metalle. Diese Metalle weisen nicht nur eine höhere Festigkeit auf, sondern verfügen auch über bevorzugte Eigenschaften wie hohe Temperatur- und Korrosionsbeständigkeit. Wir werden einige der stärksten Metalle besprechen, die derzeit für verschiedene Anwendungen verwendet werden.

Wolfram

Wolfram ist ein sehr hartes Metall mit einem hohen Schmelzpunkt von 3422 ^° C. Es behält seine Festigkeit auch bei hohen Temperaturen. Aufgrund seiner sehr hohen Zugfestigkeit von etwa 980 MPa findet es vielfältige Anwendung, beispielsweise in Schneidwerkzeugen, Schmuck, Rüstungen und Wolframfadenlampen.

Titan

Titan ist für sein höchstes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht aller Metalle bekannt, die der Mensch kennt. Titan weist ebenfalls eine gute Korrosionsbeständigkeit auf, weist jedoch eine geringe elektrische Leitfähigkeit auf. Bei gleicher Festigkeit ist es 45 % leichter als Stahl. Es ist in der Luft- und Raumfahrtindustrie sehr beliebt. Die Mindestzugfestigkeit von reinem Titan beträgt 240 MPa, nach Zugabe von Legierungselementen kann sie jedoch bis zu 1400 MPa erreichen

Stahl

Stahl wird grundsätzlich durch die Kombination eines kleinen Kohlenstoffanteils mit Eisen hergestellt. Dies sorgt für eine hohe Festigkeit des Eisens. Höhere Kohlenstoffanteile können Stahl auch spröde machen, weshalb er vorsichtig hinzugefügt wird. Neben der hohen Festigkeit ist es im Vergleich zu anderen Metallen und Legierungen auch langlebig und kostengünstig. Stahl hat einen sehr großen Zugfestigkeitsbereich, der normalerweise bei 450 MPa beginnt, und Maraging-Stahl hat eine Zugfestigkeit von 2600 MPa.  

Inconel

Inconel ist eine Nickelbasislegierung mit hoher Festigkeit und thermischer Stabilität. Hauptbestandteile sind Chrommolybdän und Niob sowie Nickel. Es hat eine Zugfestigkeit von etwa 1375 MPa und 1100 MPa bei erhöhter Temperatur.

Chromium

Chrom ist aufgrund seines hohen Härtewerts Teil dieser Liste. Es ist berühmt für seine Verwendung bei der Automobilbeschichtung. Es hat eine hohe Zugfestigkeit von 413 MPa. Chrom wird auch vielen Legierungen zugesetzt, um Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit zu gewährleisten.

Tantalum

Tantal hat eine blaugraue Farbe und ist von Natur aus sehr hart. Es verfügt über höchste Korrosionsbeständigkeit und ausgezeichnete thermische Stabilität. Es ist nicht leicht auf dem Markt erhältlich und außerdem sehr teuer. Es hat eine hohe Haltbarkeit.

Vanadium

Vanadium hat eine hohe Zugfestigkeit von etwa 800 MPa. Zur Verbesserung der Stoß- und Rissfestigkeit wird dem Eisen außerdem Vanadium zugesetzt. Es wird zur Herstellung von Autoteilen wie Kolben und auch zur Raffination von Uran verwendet.

Lutetium

Lutetium gehört ebenfalls zu den seltenen Metallen und ist zudem sehr teuer. Es wird hauptsächlich als Katalysator bei Hydrierungen, Alkylierungen und anderen Prozessen verwendet. Einige Lutetiumqualitäten werden auch zur Krebsbehandlung und zur radiometrischen Datierung verwendet.

In diesem YouTube-Video werden Titan und Wolfram verglichen. Dadurch erhalten Sie eine Vorstellung davon, welches das stärkste ist.

https://www.youtube.com/watch?v=LwCZ8xdiYK0&pp=ygUVbWV0YWwgc3RyZW5ndGggY2hhcnRz

Wie viel Druck hält Stahl aus?

Der Druck, dem Stahl standhalten kann, hängt von der verwendeten Sorte sowie von der Dicke, Größe und Form ab. Warmgewalzter Baustahl hat eine Bruchfestigkeit bei Zug- und Druckbelastung von etwa 50,000 psi. Weichstahl hält einem Druck von 53,000–7300 psi stand.

Was ist das schwächste Metall?

Quecksilber ist das schwächste Metall, da es bei Raumtemperatur in flüssigem Zustand vorliegt. Zinn hat die geringste Zugfestigkeit, die zwischen 11 und 17 MPa liegt, was viel niedriger ist als die der anderen Metalle, sodass Zinn auch eines der schwächsten Metalle sein kann.

Warum sollten Sie sich für kundenspezifische Metallteile von Tuofa entscheiden?

Titan, Stähle und Messing sind weit verbreitete Materialien unter den Nichteisen- und Eisenmetallen, für die Tuofa Dienstleistungen anbietet. China Tuofa bietet Ihnen CNC-Metallbearbeitung, Blechfertigung und 3D-Druckdienste für 50 verschiedene Metalle. Es können auch viele Arten von Oberflächenbehandlungen durchgeführt werden.

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