Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005

MethodenM18: Nanokristallisierungdurch HochverformungM18: Hochverformung – NanokristallisierungMetallische Werkstoffe mit Korngrößen deutlichkleiner als ein Mikrometer sind von besondererBedeutung, da mit derart feinen Mikrostrukturenu.a. besonders hohe Festigkeiten, superplastischesVerformungsverhalten bei relativ tiefen Temperaturenoder verbesserte magnetische Eigenschaftenerreicht werden können. Basierend auf Untersuchungenvorwiegend russischer Materialforscherist seit Beginn der 1990er Jahre bekannt, dasssich die Mikrostruktur eines ursprünglich grobkristallinenAusgangsmaterials verfeinern lässt, wenndieses bei niedrigen Temperaturen (in Relation zudessen Schmelztemperatur) sehr hoch verformtwird. Die besonderen Vorteile der neuen Methodender Hochverformung („Top-Down“-Verfahren) imGegensatz zu den traditionellen Herstellverfahrenüber die Nano-Pulvermetallurgie bzw. die Rascherstarrung(„Bottom-Up“-Verfahren) beruhen auf derMöglichkeit der Herstellung feinster Gefüge in großenMengen ohne Porosität, Verunreinigungen undkomplizierte Manipulation feinster Metallpulver.Typischerweise sind zur Herstellung nano-/submikrometer-gekörnterGefüge durch Hochverformungplastische Verformungen größer 800% beiTemperaturen kleiner als 30% der Schmelztemperaturnotwendig. Derart große Verformungsgradesind durch konventionelle Verfahren nicht mehrrealisierbar. Bei jeder Umformung gibt es einenWettbewerb zwischen Verformung- und Bruchvorgängen.Wie weit sich ein Körper verformt, undwo es zum Bruch kommt, hängt neben dem Werkstoffselbst, der Verformungstemperatur und derVerformungsgeschwindigkeit, auch stark von derVerformungsart ab.Index Kontakte Institute Lösungen MethodenAbbildung 1:Am Erich-Schmid-Institut für Materialwissenschaft der Österreichischen Akademie der Wissenschafteninstallierte Hochverformungsvarianten.Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 200547