Metall, Elemente mit hoher elektrischer und thermischer Leitfähigkeit, selbstglänzend, formungsanfällig, hohe Neigung zur Kationenbildung, meistens Sauerstoffoxide in Kombination mit Sauerstoff Zink, Aluminium usw.).
Metalle und Metallegierungen gehören zu den am meisten bevorzugten Baustoffen in der mechanischen Konstruktion von Bauwerken. Metalle werden üblicherweise in krafttragenden Strukturen verwendet. In dieser Hinsicht ist es wichtig, die mechanischen Eigenschaften von Metallmaterialien zu kennen. Das Verhalten von metallischen Werkstoffen unter mechanischen Belastungen nennt man mechanische Eigenschaften. Die mechanischen Eigenschaften sind dagegen hauptsächlich auf die interatomare Bindungsfestigkeit von Metall zurückzuführen. Der Effekt der inneren Struktur des Metallmaterials ist jedoch ebenfalls hoch. Die innere Struktur der Metalle wird modifiziert, um dem gleichen Material unterschiedliche mechanische Eigenschaften zu verleihen. Die mechanischen Eigenschaften von Metallen werden durch verschiedene Prüfverfahren für verschiedene Belastungsbedingungen bestimmt.
Die Zugeigenschaften von Metallen variieren in Abhängigkeit von der Kraft pro Flächeneinheit einer ausgeübten Kraft. Wenn die Kraft senkrecht ist und die Dehnung oder Verkürzung des Metalls hervorruft, spricht man von normaler Spannung. Liegt die Kraft jedoch im Querschnitt und bewirkt eine Winkeländerung im Metall, spricht man von Schubspannung. Die auf metallische Werkstoffe ausgeübten Kräfte können immer normale oder Scherbeanspruchungen verursachen.
Allgemeine Eigenschaften von Metallen
- Sie sind hell.
- Sie leiten Wärme und Strom gut.
- Kann zu Draht und Blech verarbeitet werden
- Fest unter Raumbedingungen (ohne Quecksilber)
- Sie existieren in freier Form als einatomig
- Nur positive Valenz in ihren Verbindungen
- Generell zeigt die wässrige Lösung von Oxiden basische Eigenschaften
- Sie können untereinander keine Verbindung bilden.
- Messing (Zn + Cu), Lötzinn (Pb + Sn)
Die wichtigsten Eigenschaften von Baustoffen sind der Verformungsgrad und die Langlebigkeit dieser Werkstoffe. Die Prüfmethode zur Bestimmung der Verformungs- und Festigkeitseigenschaften von metallischen Werkstoffen sind Zugversuche. Die während des Tests aufgebrachte Leistung wird erhöht, bis das Material bricht. Während dieser Zeit werden die Änderungen des Metallmaterials kontinuierlich aufgezeichnet. Ein weiterer Test sind Kompressionstests. Wenn das Metallmaterial einer Druckbelastung ausgesetzt ist, werden die Verformungs- und Festigkeitseigenschaften des Materials unter der Druckbelastung bestimmt. Die Tests hier ähneln den Zugtests.
In den Härteprüfungen wird ermittelt, wie stark ein Metallwerkstoff gegen einen in die Oberfläche eingetauchten harten Gegenstand beständig ist. Die Härtewerte von Metallwerkstoffen stehen in direktem Zusammenhang mit der Festigkeit der Werkstoffe und sind von großer Bedeutung. Als zerstörungsfreie Prüfmethode werden diese Prüfungen nach verschiedenen Methoden (wie Brinell-, Vickers- oder Rockwell-Härtemessmethode) je nach Form der Einstechspitze und der ausgeübten Kraft durchgeführt.
Kerbschlagzähigkeitstests werden angewendet, um die dynamische Zähigkeit des Materials unter Bedingungen zu messen, bei denen sich Metallmaterialien spröde verhalten. Diese Bedingungen sind dreiachsige Belastung, niedrige Temperaturbelastung und plötzlicher Aufprall.
Ermüdungsschäden treten auch bei metallischen Werkstoffen auf. Dieser Schaden entsteht durch den Bruch von Metallwerkstoffen nach einer gewissen Zeit unter dem Einfluss geringerer Wiederholspannungen im Vergleich zur Zugfestigkeit. Dies wird durch Ermüdungsversuche nachgewiesen.
Heutzutage werden die Verwendungsbereiche und Eigenschaften der im Bausektor verwendeten Metallwerkstoffe von autorisierten Prüf- und Inspektionsinstituten gemäß den einschlägigen gesetzlichen Bestimmungen und Normen der in- und ausländischen Organisationen durchgeführt. Hier sind einige Standards, die auf diesen Tests basieren:
- TS EN ISO 8491 Metallische Werkstoffe - Rohr (voller Querschnitt) - Biegeprüfung
- TS EN ISO 6892-1 Metallische Werkstoffe - Zugversuch - Teil 1: Prüfverfahren bei Umgebungstemperatur
- TS EN ISO 6892-2 ... Abschnitt 2: Hochtemperaturprüfverfahren
- TS EN ISO 6892-3 ... Teil 3: Niedertemperatur-Prüfverfahren
- TS EN ISO 6507-1 Metallische Werkstoffe - Vickers-Härteprüfung - Teil 1: Prüfverfahren
- TS EN ISO 6507-4 ... Abschnitt 4: Diagramme und Härtewerte
