Werkstofftabelle Maschinenbau
Typische Dichte, E-Modul, Streckgrenze, Zugfestigkeit und Wärmeausdehnung von Stahl, Aluminium, Kupfer und Kunststoff
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Zeigt typische Werte für Dichte, Elastizitätsmodul, Schubmodul, Querkontraktionszahl, Streckgrenze, Zugfestigkeit und Wärmeausdehnung von 42 technischen Werkstoffen, von Stählen und Edelstählen über Aluminium, Kupferlegierungen, Gusseisen und Titan bis zu Kunststoffen.
So geht’s
- Geben Sie unter „Suche“ einen Namen oder eine KS-, JIS-, ASTM- oder EN-Bezeichnung wie S45C, 1045, 1.4301 oder POM ein, oder grenzen Sie die Liste mit den Chips unter „Kategorie“ ein.
- Tippen Sie auf eine Spaltenüberschrift, um danach zu sortieren, und schalten Sie „Einheiten“ zwischen MPa·GPa·kg/m³ und ksi·Msi·lb/in³ um.
- Tippen Sie auf einen Werkstoffnamen für die Details und übernehmen Sie mit einer Senden-Schaltfläche E, G, Streckgrenze und Wärmeausdehnung in einen anderen Rechner.
- Markieren Sie „Vergleichen“ bei 2 bis 4 Werkstoffen, um sie nebeneinander zu sehen; der beste Wert in jeder Zeile wird hervorgehoben.
So wird gerechnet
- Die Werte sind typische Richtwerte bei Raumtemperatur und ändern sich mit Norm, Wärmebehandlung, Dicke und Lieferant. Lesen Sie die Spalte „Zustand“ mit und prüfen Sie vor der Verwendung die Norm und das Werkstoffzeugnis.
- G = E ÷ (2(1 + ν)); die Wärmeausdehnung ist der Mittelwert zwischen 20 und 100 °C in 10⁻⁶/K. Bei Werkstoffen ohne Streckgrenze, etwa Grauguss und Acrylglas, bleibt die Streckgrenze leer.
- Quellen: ASM Handbook, MatWeb-Datenblätter typischer Eigenschaften, die KS-, JIS- und EN-Normen und Herstellerdatenblätter; das Bezugsdatum steht am Seitenende.
Häufige Fragen
- Wie hoch sind Streckgrenze und Zugfestigkeit von S45C oder AISI 1045?
- Typisch 345 MPa Streckgrenze und 570 MPa Zugfestigkeit im normalgeglühten Zustand und etwa 490 und 690 MPa nach dem Vergüten, daher sind beide Zustände aufgeführt.
- Warum geben Quellen 200, 205 oder 210 GPa für den E-Modul von Stahl an?
- Alle Kohlenstoff- und niedriglegierten Stähle liegen zwischen 200 und 210 GPa. Diese Tabelle verwendet 205 GPa, was eine Durchbiegung um 2 bis 3 % verändert.
- Was ist bezogen auf das Gewicht fester, Aluminium oder Stahl?
- Die spezifische Steifigkeit E/ρ liegt bei beiden um 26, die spezifische Festigkeit σy/ρ aber bei etwa 180 für 7075-T6 und 62 für vergüteten S45C.
- Wie berechne ich die Wärmeausdehnung aus dem Koeffizienten?
- ΔL = α × L × ΔT. Ein 500 mm langes Aluminiumteil (23,6 × 10⁻⁶/K) wird bei einer Erwärmung um 50 °C etwa 0,59 mm länger.