Untersuchung von Einzelausscheidungen in Aluminiumlegierungen ...

20 KAPITEL 2. THEORETISCHE GRUNDLAGEN
eines Festkörpers entweder in einer Festigkeit, wenn die Widerstandsfähigkeit
äußere Belastung aushält, oder in einer Verformbarkeit. Man unterscheidet
1. reversible Verformung, wenn der Festkörper bei Entlastung seine ursprüngliche
Form einnimmt.
2. irreversible Verformung, wenn die Formänderung nach Entlastung bleibt.
3. Bruch, wenn Bindungen benachbarter Atome gebrochen werden und
Risse sich in makroskopischen Bereichen ausbreiten
Erfolgt die bleibende Formänderung nach Überschreiten eines als Streckgrenze
bezeichneten Schwellwertes, dem Ende des elastischen Bereichs, dann liegt
eine plastiche Verformung vor. Bei dieser Verformung ändert der Festkörper
zwar seine Gestalt, jedoch nicht seine Kristallstruktur. Die Formänderung
wird makroskopisch durch Dehnungen und Schiebungen hervorgerufen, mikroskopisch
ist sie hingegen nur durch Schiebungen möglich, sodass die Längenänderungen
durch Gleiten verwirklicht werden. Dabei werden ganze Kristallbereiche
längs einer Ebene um ein ganzzahliges Vielfaches des Atomabstandes
in einer Ebene verschoben. Die Entstehung der Gleitstufen auf der
Oberfläche wird auf solche Gleitung zurückgeführt.
Steht eine in den Kristall eingeschobene Halbebene z.B. einer Lücke gegenüber,
dann befindet sich die Versetzung im allgemeinen im Zustand niedrigerer
Energie. Die Versetzung muss beim Vorbeischieben an einer gegenüberliegenden
Ebene nun einen Sattelpunkt maximaler Energie überwinden.
Zur Aktivierung dieser Bewegung wird eine dem auf der Gleitebene herrschenden
Schubpotential entsprechende Kraft benötigt, sodass die Versetzung
in ihrer Bewegung das sogenannte periodische Peierlspotential τ P speist
τ P ∝ G ⋅ exp[− d b ] (2.8)
Dieses Potential ist proportional zum Schubmodul, aber es wird kleiner mit
steigendem Gleitebenenabstand d und abnehmendem Burgersvektor b infolge
exponentieller Abhängigkeit von den zwei letztgenannten Größen. Das
bedeutet, eine Versetzung sucht sich zum Wandern ein solches aus {hkl}-
Gleitebene und -Gleitrichtung bestehende Gleitsystem, welches den
geringsten Widerstand entgegensetzt.
In kfz-Kristallen 3 ( Cu, Au, Al) erfolgt daher die Gleitung ausschließlich auf
3 kfz: kubisch flächen zentriert