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Werkstofftechnik 1 - Scherbruch

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Werkstofftechnik 1

Scherbruch

Der grundlegende Mechanismus des ScherBruchs ist das Abgleiten von Atomschichten. Dies geschieht, wenn durch eine starke Versetzungsbewegung an der Rissspitze die Spaltrissausbreitung unterbunden wird und vor dem endgültigen Bruch eine plastische Verformung in diesem Bereich auftritt. 

Unter Zugspannungen kommt es daher zur Verringerung des Querschnitts, welche man als Einschnürung bezeichnet. Im Bereich der Einschnürung entstehen bei Metallen Poren, die Auslöser des Scherbruchs sind. Die Bildung der Poren tritt an Einschlüssen auf, da dort Versetzungen auflaufen und es somit zum Aufriss der Grenzfläche zwischen Einschluss und Kristallmatrix kommt. 
Die Form des Bruches erinnert stark an Grübchen, woraus geschlossen werden kann, dass hier komplizierte Gleitvorgänge stattgefunden haben. 
Die Form dieser Grübchen richtet sich nach der Spannungsart. Daher unterscheidet man zwischen

  • gleichmäßige Rundung der Grübchen $\rightarrow $ Normalspannung

und

  • parabelförmige geöffnet Grübchen $\rightarrow $ Schubspannungen

Merke

Hier klicken zum Ausklappen Trotz der starken plastischen Verformung, die dem Scherbruch vorausgeht, kann man diese Bruchart in machen Fällen [z.B. hochfeste Stähle] unter makroskopischen Gesichtspunkten als verformungsarm bezeichnen.