Lernfeld 7 · Prüfung Teil 1
Kaltverfestigung, Rekristallisation und Werkstattprüfverfahren
Kaltverfestigung, Rekristallisationsglühen und Werkstattprüfungen: Funken-, Feil-, Biege- und Bruchprobe, Zugversuch und Prüfzeugnis 3.1.
Darum geht es
Beim Kaltumformen werden die Körner des Gefüges verformt, im Kristallgitter stauen sich Versetzungen. Härte und Festigkeit steigen, die Verformbarkeit sinkt; das nennt man Kaltverfestigung. Wird eine Stelle immer wieder kalt gebogen, ist das Formänderungsvermögen irgendwann erschöpft und es entsteht ein Anriss. Ein Rekristallisationsglühen lässt neue, unverformte Körner wachsen und macht den Werkstoff wieder weich; die Temperatur hängt vom Werkstoff und vom Umformgrad ab. Auch die Wärme beim Schweißen hebt eine Kaltverfestigung neben der Naht auf.
In der Werkstatt prüft man schnell und ohne Labor: Die Funkenprobe gibt einen groben Hinweis auf den Kohlenstoffgehalt, die Feilprobe zeigt, ob eine Stelle gehärtet ist, die Biegeprobe um einen Dorn zeigt, ob ein Werkstoff enge Kaltbiegungen verträgt, und die Bruchprobe einer Kehlnaht macht Bindefehler und Poren sichtbar. Geschmiedete Teile prüft man durch Sichtprüfung auf Falten, Risse und eingeschlagenen Zunder.
Genormte Kennwerte liefert der Zugversuch: Streckgrenze, Zugfestigkeit und Bruchdehnung. Sie stehen im Abnahmeprüfzeugnis 3.1 nach DIN EN 10204 zusammen mit der Schmelzen- oder Chargennummer. Über diese Nummer lässt sich jedes Bauteil auf seinen Werkstoff zurückführen, wie es die werkseigene Produktionskontrolle nach DIN EN 1090 verlangt. Ergebnisse eigener Proben gehören mit Datum und Parametern ins Prüfprotokoll.
Das solltest du dir merken
- Kaltverfestigung erhöht Härte und Festigkeit und senkt die Verformbarkeit.
- Rekristallisationsglühen bildet neue Körner und macht den Werkstoff wieder umformbar.
- Werkstattprüfungen geben schnelle Hinweise, ersetzen aber keine genormte Werkstoffprüfung.
- Das Prüfzeugnis 3.1 verbindet Prüfergebnisse über die Chargennummer mit dem gelieferten Material.
- Eigene Proben mit Parametern und Ergebnis im Prüfprotokoll festhalten.
Formeln
- Zugfestigkeit
- Zugfestigkeit in N/mm², Höchstkraft in N, Anfangsquerschnitt der Probe in mm²
- Bruchdehnung
- Bruchdehnung in %, Messlänge nach dem Bruch, Anfangsmesslänge in mm
Typische Fehler in der Prüfung
- Die Bruchdehnung auf die Länge nach dem Bruch statt auf die Anfangsmesslänge bezogen.
- Bei der Zugfestigkeit mit dem Durchmesser statt mit der Querschnittsfläche gerechnet.
- Mehrfach kalt nachgerichtetes Teil eingebaut, obwohl es an der Richtstelle angerissen ist.
- Glühfarben, Anlassfarben und Funkenbild durcheinandergebracht.
Tipps aus der Werkstatt
- Bruchdehnung immer auf die Anfangsmesslänge L₀ beziehen, Zugfestigkeit immer auf die Fläche, nicht auf den Durchmesser. Mehrfach kalt nachgerichtet heißt kaltverfestigt: Eine angerissene Richtstelle wird nicht eingebaut.
Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.
13 Aufgaben zu „Kaltverfestigung, Rekristallisation und Werkstattprüfverfahren“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.
Jetzt übenGrundlage: KMK-Rahmenlehrplan Metallbauer/-in (2002), Lernfeld 7 (Herstellen von Umformteilen); DIN EN 10204. Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.