Was ist Zerstörende Prüfung?
Bei der Zerstörenden Prüfung (ZP — Destructive Testing, DT) wird das Prüfobjekt oder eine Probe bis zur Verformung oder zum Bruch beansprucht. Die dabei ermittelten mechanischen Werkstoffkennwerte (Zugfestigkeit, Streckgrenze, Härte, Kerbschlagenergie) sind unverzichtbar für Werkstoffentwicklung, Qualitätssicherung und Konstruktionsauslegung.
Im Gegensatz zur ZfP geht bei der ZP das Prüfstück verloren. Deshalb werden repräsentative Proben aus dem Produktionsprozess entnommen (Stichprobenprüfung) oder eigens gefertigte Probekörper untersucht.
| Verfahren | Kenngröße | Symbol |
|---|---|---|
| Zugversuch | Zugfestigkeit / Streckgrenze / Bruchdehnung | Rm / Rp0,2 / A |
| Härteprüfung | Härte | HV / HB / HRC |
| Kerbschlagversuch | Kerbschlagarbeit | KV / KU |
| Biegeversuch | Biegewinkel / Duktilität | α |
| Druckversuch | Druckfestigkeit | Rm (Druck) |
| Torsionsversuch | Scherfestigkeit | τm |
| Dauerschwingversuch | Dauerfestigkeit / Wöhlerkurve | σD / σW |
| Metallographie | Gefüge, Korngrößen, Phasen | — |
Abgrenzung ZP vs. ZfP
| Merkmal | ZP (Destructive) | ZfP (Non-Destructive) |
|---|---|---|
| Bauteil nach Prüfung | ❌ Zerstört | ✅ Unverändert |
| Prüfobjekt | Probekörper / Stichproben | Original-Bauteil |
| 100%-Prüfung | ❌ Nicht möglich | ✅ Möglich |
| Quantitative Kennwerte | ✅ Rm, Rp0.2, HV, KV… | Eingeschränkt |
| Fehlernachweis | Indirekt über Bruchbild | ✅ Direkte Fehlerlokalisation |
| Typische Anwendung | Werkstoffentwicklung, Qualifikation | Serienkontrolle, Inspektion |
Die wichtigsten ZP-Verfahren
Zugversuch
Das fundamentalste mechanische Prüfverfahren. Probe wird bis zum Bruch gedehnt. Liefert: Rm (Zugfestigkeit), Rp0,2 (Streckgrenze), A (Bruchdehnung), Z (Brucheinschnürung).
Details →Härteprüfung
Eindringkörper wird unter definierter Last in Werkstoff gedrückt. Verfahren: Vickers (HV), Brinell (HB), Rockwell (HRC). Schnell, einfach, günstig.
Details →Kerbschlagversuch
Probe mit Kerb wird durch Pendelschlagwerk gebrochen. Misst Zähigkeit / Sprödigkeit des Werkstoffs. Symbol: KV (V-Kerb) oder KU (U-Kerb) in Joule.
Biegeversuch
Probe wird über Biegedorn gebogen. Prüft Duktilität und Bindefehler in Schweißnähten. Winkel α (z.B. 180°) als Kriterium. EN ISO 7438.
Metallographie
Schliff, Ätzung und Gefügeuntersuchung unter dem Mikroskop. Korngrößenbestimmung nach EN ISO 643, Phasenidentifikation, Schweißnahtquerschnitt.
Dauerschwingversuch
Probe wird zyklisch belastet (Wöhlerversuch). Ermittelt Dauerfestigkeit σD und Zeitfestigkeit. Normierung nach DIN 50100.
Normung der Zerstörenden Prüfung
ZP-Verfahren sind durch umfangreiche Normwerke geregelt:
| Verfahren | Norm (DIN EN ISO) | Kenngröße |
|---|---|---|
| Zugversuch (RT) | EN ISO 6892-1 | Rm, Rp0,2, A, Z |
| Zugversuch (HT bis 1000°C) | EN ISO 6892-2 | Warmfestigkeit |
| Vickers-Härte | EN ISO 6507-1 | HV 0,01 – HV 100 |
| Brinell-Härte | EN ISO 6506-1 | HB (HBW) |
| Rockwell-Härte | EN ISO 6508-1 | HRC, HRB, HRA |
| Kerbschlagversuch | EN ISO 148-1 | KV, KU (Joule) |
| Biegeversuch | EN ISO 7438 | Biegewinkel α |
| Druckversuch | EN ISO 604 (Kunststoffe) | Druckfestigkeit |
| Korngrößenbestimmung | EN ISO 643 | Korngröße G |
| Dauerschwingversuch | DIN 50100 | σD, σW, Wöhlerkurve |
Probenentnahme und Probenpräparation
Die Qualität der ZP-Ergebnisse hängt entscheidend von der richtigen Probenentnahme ab. Normen wie EN ISO 377 regeln Lage, Richtung und Abmessungen von Proben aus Halbzeugen und Bauteilen. Häufige Probenformen:
- Flachzugproben: für Bleche und Bänder (DIN 50125 Form B, C, E)
- Rundproben: für Stäbe und Drähte (DIN 50125 Form A)
- Charpy-V-Proben: 55 × 10 × 10 mm mit 2-mm-V-Kerb (EN ISO 148)
- Biegeproben: nach Wanddicke und Schweißnahtgeometrie
ZP im Qualitätsmanagementsystem
In der industriellen Fertigung sind ZP-Prüfungen Teil jeder Werkstoffzulassung und Schweißnahtqualifikation:
- Werkstoffzeugnis 3.1 / 3.2 nach EN 10204 (enthält ZP-Ergebnisse)
- Schweißverfahrensprüfung (WPS/PQR) nach EN ISO 15614: Zugversuch, Biegeversuch, Kerbschlag, Makro
- Wärmebehandlungsqualifikation: Härtemessreihen
- Eingangskontrolle: Härtemessung zur Chargenverifikation