Theorie der Kristallplastizität

Abstract

Die Temperaturabhängigkeit der kritischen Schubspannung und der Verfestigung reiner Metalle wird mit Hilfe des im Teil I und Teil II dieser Arbeit entwickelten Modells behandelt, nach dem sich einer durch strukturelle Veränderungen im Kristall bedingten Verfestigung τG ein zweiter, stärker temperaturabhängiger Verfestigungsanteil überlagert. Dieser rührt von der Erschwerung der Versetzungswanderung durch Versetzungslinien her, welche die Hauptgleitebene durchstoßen und zur Bildung von „jogs“ führen. Bei höheren Temperaturen kommt noch ein Erholungsprozeß hinzu, der sich in einer Verminderung von τG äußert.Als Verlauf der kritischen Schubspannung erhält man bei tiefen Temperaturen lineare Abnahme mit wachsender Temperatur, bei höherer Temperatur Temperaturunabhängigkeit. Dies wird durch die Beobachtung an Bi, Cd, Mg und Zn gut bestätigt. Bei kubischflächenzentrierten Metallen mit niedriger Stapelfehlerenergie (Cu, Au) ist die Temperaturabhängigkeit der kritischen Schubspannung wegen der starken Dissoziation in Halbversetzungen in Übereinstimmung mit dem Experiment viel geringer als bei den hexagonalen Metallen.Für die Temperaturabhängigkeit der Verfestigung ergibt sich, ebenfalls in Übereinstimmung mit dem Experiment, daß bei tiefen Temperaturen der Verfestigungskoeffizient so lange temperaturunabhängig sein soll, als die Gleitung auf eine Gleitebene beschränkt bleibt. Die starke Temperaturabhängigkeit des Verfestigungsanstiegs im sogenannten Wechselwirkungsbereich kubisch-flächenzentrierter Metalle erklärt sich durch die Zunahme der Zahl der als Hindernisse in der Hauptgleitebene wirkenden Versetzungen.