Hallo!
Brauche eine genaue Erklärung, warum Metalle, die im bcc
Gitter kristallisieren, schlechter zu Schmieden sind, als
welche, die im fcc Gitter kristallisieren …
Was ist der genaue Grund? Netzebenenabstände (hkl), Anzahl an
Gleitebenen, mögliche Verhakungen ???
Voraussetzung für ein duktiles Verhalten eines Werkstoffes ist die Möglichkeit, dass Versetzungen ungehindert wandern können. Gleitebenen stellen dabei im Kristallgitter die beste Möglichkeit dar, da es sich um Ebenen mit dichter oder dichtester Atombelegung handelt, hier ist die kritische Scherspannung zum Auslöen von Wanderungen am minimalsten. Die Bewegung erfolgt dabei bevorzugt entlang den Richtungen mit dichter Belegung. Gleitebenen und -richtungen beeinflussen das Verformungsverhalten eines Werkstoffes also erheblich.
Beim kfz-Gitter liegt die Gleitebene in der Ebene mit dem Millerschen Index {111}. Es existieren also vier Gleitebenen mit je drei Gleitrichtungen in , d.h. es gibt 12 unabhängige Gleitmöglichkeiten. In Verbindung mit der Tatsache, dass in allen Gleitrichtungen die dichteste Atombelegung vorliegt, macht sie das gegenüber kfz-Gittern überlegen (in Bezug auf die plastische Verformung). Bei kfz-Gittern liegt die Abgleitrichtung übrigens in und die maßgebliche Gleitebene ist {110}. Wie schon erwähnt existieren hier jedoch weniger Gleitrichtungen mit dichter packung.
Welchen Unterschied macht dazu das hcp-Gitter ???
Das stellt sich schon etwas schwieriger dar. Die bevorzugte Gleitebene ist bei hexagonalen Gittern abhängig vom Achsenverhältnis c/a, hinzu kommt der Effekt einer möglichen Zwillingsbildung. Die Verformbarkeit lässt sich also pauschal schwer beurteilen, sie ist aber niedriger als die von kfz-Gittern.
Wann ist ein Metall besonders spröde und warum ? (bei Defekten
und Fremdatomeinlagerungen ???)
Ein Metall ist dann besonders spröde, wenn plastische oder andere energieverzehrende Prozesse wirksam verhindert werden. Härte ist der Widerstand gegen mikro- und makroplastische Verformung bei Beanspruchung, d.h. man kann sie nur auf Kosten der Duktilität erhöhen, der Werkstoff wird spröder. Ursache für eine höhere Härte und damit geringere Duktilität gibt es sehr viele, z.B. null-, ein- und zweidimensionale Gitterbaufehler, feindisperse Ausscheidungen, kohärente phasen, etc. pp.
Gehe ich recht in der Annahme, daß man deshalb Eisen, welches
bis ca. 900°C als alpha-Eisen in bcc Gitter kristallisiert
erst oberhalb dieser Temp. vernünftig schmieden kann, da hier
der Phasenübergang zum fcc gamma-Fe erfolgt (und auch nur bis
maximal 1400°C da hier wieder Phasenübergang zum bcc
delta-Eisen)
Das könnte man so erklären.
mfG Dirk