Anfangsverformungs- und Alterungsverhalten von Dual-Phasen Stahl

Bild 4.8: Bei Temperaturen über 0 K ist zum Losreißen der Versetzung eine niedrigere Kraft
F 1 < F max nötig.
Dabei ist T die Temperatur des Materials, also hier Raumtemperatur und T 0 die Temperatur,
bei der kein Verankern (Pinning) der Versetzungen durch Kohlenstoffatome mehr festzustellen
ist, also auch kein Portevin-LeChatelier-Effekt. Dies ist bei Eisen etwa bei T 0 = 600 K
der Fall [40]. F ist dann die bei der Temperatur T tatsächlich benötigte Kraft um eine
Versetzung von einer Cottrell-Wolke loszureißen.
4.3 Ergebnisse
Aufgrund der verschiedenen Verläufe der Interaktionsenergien von Kohlenstoffatomen mit
einer Schrauben- bzw. einer Stufenversetzung unterscheidet sich das Diffusionsverhalten der
Fremdatome in den Spannungsfeldern dieser Versetzungen. In den Bildern 4.9 bis 4.11 ist der
Massenfluss der Kohlenstoffatome dargestellt. Die Größe der Modelle beträgt etwa 500 · 500
Burgers-Vektoren. Die Netzverfeinerung in Richtung des Versetzungskerns in der Mitte ist
deutlich zu erkennen.
Bei der Schraubenversetzung diffundieren die Kohlenstoffatome in Richtung der Positionen
der drei Energieminima, die um den Versetzungskern im Winkel von jeweils 120 ◦ angeordnet
sind, Bild 4.9. Der innere Bereich um den Versetzungskern ist noch einmal vergrößert in
Bild 4.10 abgebildet, auch hier sind die drei Einzugsbereiche zu sehen.
Bei der Stufenversetzung diffundieren die Fremdatome von oberhalb der Gleitebene, dort wo
die Extra-Halbebene ist, auf die Unterseite der Gleitebene und außerdem auf der gesamten
Unterseite und in der Gleitebene zur Versetzung, siehe Bild 4.11. In Bild 4.12 ist die berechnete
Kohlenstoffkonzentration um eine Stufenversetzung nach einem Tag dargestellt. Man
erkennt, dass die Kohlenstoffatome auf vier Keulen konzentriert sind, die Lage der Keulen
entspricht der Lage der Energieminima in Bild 4.6. Zwei der Keulen liegen genau in der
Gleitebene, d. h. viele der Kohlenstoffatome in der Nähe einer Stufenversetzung sind knapp
über oder unter der Gleitebene seitlich des Versetzungskerns angeordnet.
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