Metalle II, Teil c - Lehrstuhl Metallische Werkstoffe, Universität ...
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<strong>Metalle</strong> <strong>II</strong>, MaWi-Diplom, 7. Sem. Uwe Glatzel Modul WM4, MSE, 1.Sem.<br />
konstanten Kraft an. Dies ergibt einen Gleichgewichtsabstand. Je größer die<br />
Stapelfehlerenergie desto geringer der Abstand.<br />
Eine geringe Stapelfehlerenergie führt somit zu einem großen Abstand zwischen den<br />
Partialversetzungen und einer eingeschränkten Beweglichkeit (Quergleiten von<br />
Schraubenversetzungen nicht möglich). Hindernisse müssen somit durch entsprechend hohe<br />
thermische Aktivierung umgangen werden. D.h. <strong>Metalle</strong> mit geringer Stapelfehlerenergie<br />
besitzen eine höhere Warmfestigkeit. Die Stapelfehlerenergie kann durch zulegieren sehr<br />
stark verändert werden. In Nickel kann die Stapelfehlerenergie durch Kobalt herabgesenkt, in<br />
Kupfer durch Zink.<br />
Element, bzw. Legierung: Ag Cu Ni Al CuZn30 Allg.<br />
Oberflächenenergie [mJ/m 2 ] 1140 1725 2280 980 1000 - 3000<br />
Korngrenzenergie [mJ/m 2 ] 790 625 866 325 400 - 800<br />
Stapelfehlerenergie [mJ/m 2 ] 22 78 125 166 15 20 - 300<br />
Zwillingsgrenzenergie [mJ/m 2 ] 8 24 43 75 10 - 150<br />
In intermetallischen Phasen ergeben sich auf Grund der chemischen Ordnung weitere Fehler:<br />
Antiphasengrenzen (APG), komplexe Stapelfehler (CSF) und intrinsisch und extrinsisch<br />
Stapelfehler der Überstruktur (SISF). Die Fehlerflächenenergien liegen im Bereich zwischen<br />
wenigen mJ/m 2 bis zu 300 mJ/m 2 . Für Ni 3 Al ergeben sich die Werte: E APG ≈ E CSF ≈ 90 mJ/m 2<br />
und E SISF ≈ 50 mJ/m 2 (Dissertation Glatzel).<br />
Kubisch-raumzentriertes Gitter (z.B. α-Eisen, ferritische Stähle, Mo, Ta, V, Cr, W, Nb)<br />
Versetzungen dieses Kristallgitters zeigen im Allgemeinen keine Aufspaltung, da die<br />
Stapelfehlerenergien um eine Größenordnung höher liegen als für die kfz-Struktur, daraus<br />
folgt eine niedrigere Warmfestigkeit.<br />
Burgersvektoren sind vom Typ a/2 , Gleitebenen sind {110}, {112} und {123}-<br />
Ebenen. Eine [111]-Richtung wird von drei {110}, drei {112} und sechs {123}-Ebenen<br />
geschnitten. D.h. es gibt viele Möglichkeiten für eine Schraubenversetzung zum Quergleiten.<br />
In krz-Strukturen wird die Gleitrichtung daher unter vielfachen Wechseln der Gleitebenen im<br />
Wesentlichen durch die Hauptschubspannungsrichtung bestimmt und nicht so sehr durch die<br />
Lage der Gleitebenen. Gleitlinien auf der Oberfläche sind daher oft wellenförmig. Es ergibt<br />
sich eine geringere Verfestigung bei Kaltverformung als bei kfz-<strong>Metalle</strong>n. Dagegen ist, durch<br />
die geringere Versetzungsaufspaltung, die Entfestigung mit steigender Temperatur stärker.<br />
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