Inhaltsverzeichnis
Die Rekristallisation als zweite Stufe der Rückbildung der Festkörperstruktur bewirkt, dass die Dichte der Versetzungen, in denen der größte Anteil der inneren Energie gespeichert ist, stark reduziert wird. Parallel dazu kommt es zu einer Rückbildung der mechanischen Eigenschaften durch die Entstehung und dem Wachstum von versetzungsarmen Kristalliten.
Thermisch aktivierte Platzwechsel
Der thermisch aktivierte Platzwechsel benachbarter Atome in der Grenzfläche [Großwinkelkorngrenze] führt zum Wachstum von Kristalliten im verformten Gefüge und zur Vernichtung von darin enthaltenen Versetzungen. Die treibende Kraft $ p $ der Rekristallisation lässt sich aus zwei Faktoren berechnen:
- Differenz der Versetzungsdichten vom erholten und rekristallisierten Gefüge
- Linienenergie der Versetzungen
Formel
Die formale Schreibweise ist wie folgt:
Methode
$ N = $ Versetzungsdichte,
$ G = $ Schubmodul
$ b = $ Burgervektor
$ G \cdot b^2 = $ Linienenergie der Versetzungen.
Unabhängig von der treibenden Kraft $ p $ benötigt die Rekristallisation eine Mindestverformung. Diese Mindestverformung, auch kritischer Verformungsgrad genannt, variiert von Werkstoff zu Werkstoff.
Beispiel
Neben dem kritischem Verformungsgrad, ist eine Mindesttemperatur zur Bildung neuer Körner notwendig. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von einer Rekristallisationsschwelle. Die notwendige Temperatur einiger gängiger Werkstoffe ist nachfolgend aufgeführt:
Werkstoff | Rekristallisationsschwelle [in °C] |
Aluminium | 150 |
Eisen | 450 |
Nickel | 600 |
Zinn | Raumtemperatur [ca. 20] |
Blei | Raumtemperatur [ca. 20] |
Die Rekristallisationsschwelle wird zudem vom Grad der Kaltumformung beeinflusst. Sie verhalten sich gegensätzlich zu einander. So sinkt die Rekristallisationsschwelle, wenn der Grad der Kaltumformung steigt.
Merke
Ob eine Rekristallisation eingetreten ist, lässt sich mit Hilfe von Härtemessungen oder anhand von Schliffbildern nachweisen.
Weitere interessante Inhalte zum Thema
-
Die Big-M-Methode: Künstliche Variablen als Basisvariablen
Vielleicht ist für Sie auch das Thema Die Big-M-Methode: Künstliche Variablen als Basisvariablen (Lineare Programmierung) aus unserem Online-Kurs Operations Research 1 interessant.
-
Schichtverschleiß
Vielleicht ist für Sie auch das Thema Schichtverschleiß (Umformen) aus unserem Online-Kurs Fertigungslehre interessant.