Metalle II, Teil c - Lehrstuhl Metallische Werkstoffe, Universität ...

Metalle II, MaWi-Diplom, 7. Sem. Uwe Glatzel Modul WM4, MSE, 1.Sem.
Temperaturabhängigkeit der Auswirkung der Versetzungswechselwirkungen:
Im Spannungs-Dehnungsdiagramm bei niedrigen Temperaturen ergibt sich im Allgemeinen
eine Verfestigung:
∂σ ∂σ > 0 bzw. > 0
∂ε
∂t
Die Versetzungsdichte ρ steigt kontinuierlich an (dρ + , hardening h).
Bei hohen Temperaturen sind die Versetzungen so beweglich (Stichwort: "klettern",
"nichtkonservative Bewegung", "Quergleiten"), dass energetisch günstige Konfigurationen
eingenommen werden können und/oder sich Versetzungen gegenseitig auslöschen
(annihilieren) können. Da Versetzungen nicht im thermodynamischen Gleichgewicht sind,
werden die Linienenergien bei genügend hohen Temperaturen und Zeiten abgebaut. Im
Material findet somit ein Abbau der inneren Spannungen oder eine Entfestigung statt:
∂σ < 0
∂t
,bzw. die Versetzungsdichte nimmt ab (dρ - , recovery r).
Die durch die Verformung erhöhte Versetzungsdichte wird durch die Umordnung infolge von
diffusionsgesteuerten Prozessen wieder vermindert. Erzeugung und Verminderung der
Versetzungsdichte unter thermischer Einwirkung ergibt dann einen stationären Zustand, d.h
bei einer von außen vorgegebenen konstanten Spannung ergibt sich eine konstante
Dehngeschwindigkeit ε& (oder die Dehngeschwindigkeit ist vorgegeben und es stellt sich eine
konstante Spannung ein). Analog nimmt die Versetzungsdichte einen stationären Wert an.
Das heißt Verfestigung und Entfestigung sind betragsmäßig gleich groß:
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