imported>Baum64: Die letzte Textänderung von Acky69 wurde verworfen und die Version 220822997 von Acky69 wiederhergestellt. Eine Kristallerholung geht ohne Korngrenzenbewegung einher

2022-03-11T18:44:49Z

Die letzte Textänderung von Acky69 wurde verworfen und die Version 220822997 von Acky69 wiederhergestellt. Eine Kristallerholung geht ohne Korngrenzenbewegung einher

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Unter '''Kristallerholung''' versteht man die Beseitigung der Folgen einer [[plastische Verformung|plastischen Verformung]] (z. B. [[Kaltumformung]]) ''ohne'' Neubildung des [[Gefüge (Werkstoffkunde)|Gefüge]]s ([[Rekristallisation]]). Kristallerholung führt zum Abbau von [[Mechanische Spannung|Spannung]]en, Kornform und [[Korngröße]] des verformten Gefüges bleiben erhalten.

Durch Temperaturerhöhung wird die Kristallerholung infolge größerer Atom[[Beweglichkeit (Physik)|beweglichkeit]] begünstigt. Bei [[Aluminium]] tritt eine merkliche Kristallerholung nach einer Kaltumformung schon bei [[Raumtemperatur]] ein, bei [[Stahl]] erst bei Temperaturen ab ca. 300 °C.

Findet die Erholung schon während der Umformung statt, so spricht man von dynamischer Erholung – in allen anderen Fällen von statischer Erholung.

== Mechanismen ==
[[Datei:Polygonization animation.gif|mini|Ausheilung vorzeichenfremder Versetzungen]]
Die Kristallerholung ist primär auf zwei parallel auftretende Effekte zurückzuführen.

=== Ausheilung ===
* Die Ausheilung nulldimensionaler [[Gitterfehler|Fehler]] geschieht durch [[Diffusion]] von [[Zwischengitteratom]]en in Gitter-[[Leerstelle]]n.
* Eindimensionale Fehler, also Stufen- und Schrauben[[Versetzung (Materialwissenschaft)|versetzungen]], heilen durch Annihilation zweier Versetzungen entgegengesetzter Vorzeichen (Summe der [[Burgersvektor]]en gleich null, siehe nebenstehende Abbildung).

=== Umordnung ===
* Bei der Umordnung nulldimensionaler Fehler lagern sich Leerstellen bzw. Zwischengitteratome in die [[Gitterebene|Gitterhalbebene]]n der Versetzungen ein, wodurch die Stufenversetzungen ihre Lage verändern können – sie ''klettern''.
* Durch Klettern von Stufenversetzungen und [[Quergleiten]] von Schraubenversetzungen können sich diese in eine energetisch günstigere Position umlagern, in regelmäßigen Reihen anordnen und [[Kleinwinkelkorngrenze]]n bilden. Durch diesen Polygonisationsvorgang entstehen innerhalb eines Kristallits Subkörner mit einer sehr niedrigen [[Versetzungsdichte]] in ihrem Inneren und versetzungsreichen, netzartigen Strukturen an ihren Grenzen.

=== Allgemeines ===
Während der Kristallerholung bleiben Großwinkel[[korngrenze]]n statisch und werden nicht neu gebildet. Wenn im Spezialfall der kontinuierlichen Rekristallisation Korngrenzbewegungen behindert sind, entstehen neue Großwinkelkorngrenzen; somit ist dieser Fall von der Kristallerholung zu unterscheiden.<ref>{{Literatur |Autor=Gottstein, Günter |Titel=Materialwissenschaft und Werkstofftechnik Physikalische Grundlagen |Hrsg= |Sammelwerk= |Band= |Nummer= |Auflage=4., neu bearb. Aufl. 2014 |Verlag= |Ort=Berlin, Heidelberg |Datum= |ISBN=978-3-642-36603-1 |Seiten=323}}</ref>

== Einfluss auf die Werkstoffeigenschaften ==
Werkstoffe zeigen nach der Kristallerholung eine höhere [[Duktilität]].

Mit steigender Temperatur werden Erholungsvorgänge im Gefüge zunehmend begünstigt. Dies schlägt sich in den mechanischen Eigenschaften nieder, z. B. durch ein Absinken von [[Härte]] und [[Zugfestigkeit]]. Werden Temperatur und/oder [[Umformgrad]] weiter erhöht, so setzen zunehmend Rekristallisationsvorgänge ein, verbunden mit einer völligen Gefügeneubildung.

Die [[Stapelfehlerenergie]] eines Werkstoffs hat großen Einfluss auf das Ausmaß der Kristallerholung:<ref name='broeckmann'>Christoph Broeckmann, Paul Beiss: ''Werkstoffkunde I''. Institut für Werkstoffanwendungen im Maschinenbau der [[RWTH Aachen]], Aachen 2014, S. 220–239.</ref>
* Bei Werkstoffen mit hoher Stapelfehlerenergie ist die Kristallerholung ''nicht'' behindert. So hat [[Aluminium]] eine hohe Stapelfehlerenergie, daher kann bei Reinstaluminium die (durch [[Kaltverfestigung]] bedingte) Härte nur durch Erholung um 40 Prozent gesenkt werden.
* Dagegen ist bei Werkstoffen mit niedriger Stapelfehlerenergie die Kristallerholung behindert, es kommt mehr zum konkurrierenden Prozess der Rekristallisation. So liegt z. B. bei [[Kupfer]] die Senkung der Härte durch Erholung ohne Rekristallisation im praktisch nicht messbaren Bereich.

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Metallkunde]]
[[Kategorie:Festkörperchemie]]

Kristallerholung - Versionsgeschichte

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