Werkstoffkunde (Fach) / Wärmebehandlungen (Lektion)
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Kapitel 10
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- Kristallerholung Temperaturabhängige Entfestigung, aufgrund Abbau von verformungsbedingter, nulldimensionalen Gitterfehlern und Umordnung von Versetzungen. Bei 0,4 Tm. 1) Ausheilen von Punktdefekten (Senken) 2) Annihilation von Versetzungen 3) Dipolbildung von Versetzungen 4) Polygonisation (Versetzungen bewegen sich aus Aufstauung heraus und unterteilen Gefüge in mehrere Subkörner)
- Rekristallisation Temperatur abhängige Entfestigung, durch Neubildung von versetzungsarmen Kristallen im festen Zustand. Bei 0,5 bis 0,6 Tm. Starker Abbau von Festigkeit durch Senken der Versetzungsdichte. Vernichtung von Korngrenzen und Versetzungen durch Diffusion. Parameter für Rekristallisation sind: 1) Verformungsgrad f (RK bevorzugt an Stellen mit hohem f = Triebkraft ) 2) Glühtemperatur T (je höher f desto niedriger T) 3) Glühdauer t 4) Fremdatome (behindern RK, Entstehung feineres Gefüge) Die primäre Rekristallisation ist von der Versetzungsdichte abhängig und ist die einzige Möglichkeit, um in Metallen und Legierungssystemen ohne Phasenumwandlung Kornfeinung zu erzielen.
- Kornwachstum Temperaturabhängige Entfestigung durch kontinuierliches Kornwachstum des bereits vollständig rekristallisierten Gefüges. Geringe Entfestigung, gleichmäßige Zunahme der Gefügekorngröße. Bei 0,7 Tm. 1) Kornwachstum (Triebkraft: Reduzierung der Korngrenzfläche) 2) sekundäre Rekristallisation (unerwünschter Effekt) 3) tertiäre Rekristallisation (Triebkraft ist die Anisotropie)
- Temperaturabhängige Homogenisierung Zur Beseitigung makroskopischer und mikroskopischer Inhomogenitäten (Seigerungen). 1) Mikroseigerung(Kristallseigerung) Bildung von Zonenmischkristall durch lokale Konzetrationsunterschiede an Legierungs- und Begleitelementen. Beseitigung durch nachträgliches Diffusionsglühen oder Warmumformung. 2) Makroseigerung (Blockseigerung) Enstehung während der Erstarrung eines Gussblocks aufgrund unterschiedlicher Unterkühlungen, Temperaturgradienten und Bedingungen für Keimwachstum. Nur beseitigbar durch Normalglühen mit Phasenumwandlung. Vermeidbar durch lansames Gießen.
- Diffusionsglühen Bezeichnet das Glühen bei hohen meist 0,7 bis 0,8 Tm mit langzeitigem Halten und nachfolgendem Abkühlen, um eine Gleichverteilung der löslichen Bestandteile zu erzielen.
- Normalglühen Bezeichnet das Glühen von Legierungsystemen mit eutektoider (peritektoider) Phasenumwandlung bei Temperaturen knapp oberhalb der Phsenumwandlung. Daraus entsteht zweimalige Phasenumwandlung und ein feinkörniges Gefüge. α+β > Erwärmung > γ Halten > γ Abkühlung > α+β
- Spannungsarmglühen Bezeichnet das Glühen bei 0,4 - 0,5 Tm mit anschließendem langsamen Abkühlen, um innere Spannungen abzubauen.( ohne Änderung der Gefügeausbildung) Einteilung der Spannungen: 1) Bearbeitungspannungen 2) Wärme- bzw Schrumpfspannungen
- Ausscheidungshärtung Bezeichnet eine temperaturabhängige Verfestigungsmethode, das das Prinzip der Teilchenhärtung nutzt. Diese ist eine dreistufige Wärmebehandlung. Vorallem bei Al-, Cu-, Ni, und TI-Legierungen.Es bildet sind eine feste Stöchometrie AxBy. Lösungsglühen (Teutektische< T < TLöslichkeitslinie) Abschrecken (von TLöslichkeitslinie auf Raumtemperatur) Auslagern - Kaltaushärten bei T3 <= Raumtemperatur (Clusterbildung, GP-Zonen -Warmaushärten bei T3 > Raumtemperatur Auslagerungszeiten deutlich geringer als bei Kaltaushärten
- Bimodale Teilchenmorphologien Durch mehrstufiges Auslagern bei zunächst hohen und danach niedrigen Temperaturen werden Bimodale Teilchenmorphologien erzeugt. Das heißt es liegen zwei versch. Teilchengrößen mit evtl. verschiedenen Teilchenformen vor.
- Umwandlungshärtung Bezeichnet eine Wärmebehandlung von allotropen Legierungsystemen, bei der eine deutliche Festigkeitssteigerung durch Martensitbildung erfolgt. Das Legierunssystem wird von einer Temperatur knapp oberhalb der Hochtemperaturphase mit großer Abkühlgeschwindigkeit unter die Ms-Temperatur abgekühlt. Es bildet sich Martensit. obere Abkühlgeschwindigkeit (begrenzt die Martensitbildung ) unter Abkühlgeschwindigkeit (begrenzt die Bainitbildung)
- Phononen Schwingungen von regelmäßigen angeordneten Atome, die Schwingungen um ihre Gleichgewichtsposition ausführen und beeinflussen auch Nachbaratome.
- Wärmeleitfähigkeit Bezeichnet die Fähigkeit von Festkörpern, eine im Festkörper vorhandene Temperaturdifferenz ΔT auszugleichen.
- optische Eigenschaften Die optischen Eigenschaften eines Körper werden durch die Absorption, Reflexion und Transmission beschrieben.
- Kerbschlagbiegeversuch Die Kennwerte des Kerbschlagbiegeversuchs liefern keine mechanischen Kennwerte für die Auslegeung von Bauteilen. Bei einer hohen Beanspruchungsgeschwindigkeit wird die Fließgrenze erhöht.