Was ist Eigenspannung?

Eigenspannung ist eine sich selbst ausgleichende innere Spannung, die in einem Material herrscht, ohne dass eine äußere Belastung auf das Material einwirkt. Es kann durch verschiedene Prozesse wie Herstellungstechniken, Wärmebehandlung, plastische Verformung, Phasenumwandlungen und mechanische Beschädigung entstehen. Eigenspannungen können entweder als makroskopische oder mikroskopische Spannungen klassifiziert werden. Makroskopische Eigenspannungen sind solche, die über Distanzen, die im Vergleich zur Korngröße des Materials groß sind, erheblich variieren, während mikroskopische Eigenspannungen solche sind, die über Distanzen, die mit der Korngröße vergleichbar sind, deutlich variieren.

Eigenspannungen können erhebliche Auswirkungen auf die Eigenschaften und Leistung von Materialien haben. Sie können die Festigkeit, Duktilität, Ermüdungslebensdauer, Korrosionsbeständigkeit und Dimensionsstabilität des Materials beeinträchtigen. In manchen Fällen können Eigenspannungen von Vorteil sein, beispielsweise bei Spannbeton, wo die Eigendruckspannungen die Festigkeit des Materials verbessern können. In anderen Fällen können Eigenspannungen jedoch schädlich sein, etwa bei Schweißkonstruktionen, wo die Eigenspannungen zu Rissen und Versagen führen können.

Es gibt verschiedene Methoden zur Messung von Eigenspannungen, beispielsweise Röntgenbeugung, Neutronenbeugung und Lochbohrtechniken. Diese Techniken liefern wertvolle Informationen über die Größe, Verteilung und Tiefe der Eigenspannungen innerhalb eines Materials. Die Verwaltung und Kontrolle von Eigenspannungen ist ein wichtiger Aspekt in der Werkstofftechnik und -konstruktion, da sie dazu beitragen kann, die Leistung und Sicherheit von Materialien und Komponenten zu verbessern.