Advertisement

Werkstoffe pp 103-143 | Cite as

Grundlagen der Wärmebehandlung

  • Erhard HornbogenEmail author
  • Gunther Eggeler
  • Ewald Werner
Chapter
  • 4.8k Downloads

Zusammenfassung

Über die Wärmebehandlung von Werkstoffen werden viele wichtige Werkstoffeigenschaften eingestellt und wir müssen deshalb die Grundlagen der Wärmebehandlung verstehen. Deshalb befassen wir uns in diesem Kapitel zunächst mit der Diffusion, die die Beweglichkeit von Atomen in Festkörpern beschreibt. Wir lernen die beiden Fickschen Gesetze kennen und wir werden sehen, dass der erste Schritt zur Lösung eines Diffusionsproblems im Erarbeiten einer geeigneten Lösung des zweiten Fickschen Gesetzes besteht, die die Entwicklung von Konzentrationen im Verlauf von Diffusionsprozessen als Funktion von Zeit und Ort beschreibt. Wir behandeln dann die Erholung und die Rekristallisation, zwei Prozesse, die bei einer Wärmebehandlung im Anschluss an eine Kaltverformung (bei der die Versetzungsdichte ansteigt) auftreten. Es folgen Überlegungen zur Entstehung glasartiger Strukturen und zur Ausscheidung aus übersättigten Mischkristallen bzw. zur Kristallisation in polymeren Phasen. Dem schließen sich Betrachtungen zur thermischen Stabilität von Mikrostrukturen an, man muss verstehen, warum kleine Teilchen im Werkstoff vergröbern oder warum Körner wachsen, wenn man den Werkstoff bei hohen Temperaturen auslagert. Nach den diffusionskontrollierten Strukturbildungsprozessen wird die martensitische Umwandlung, eine diffusionslose Umwandlung, besprochen, die sowohl bei der Stahlhärtung als auch bei den faszinierenden Formgedächtniseffekten eine Rolle spielt. Abschließend diskutieren wir den allgemeinen Fall des Entstehens heterogener Gefüge und einige Besonderheiten von Nanostrukturen.

Literatur

  1. 1.
    Seith, W.: Diffusion in Metallen. Springer, Heidelberg (1955)CrossRefGoogle Scholar
  2. 2.
    Crank, J., Park, G.S.: Diffusion in Polymers. Academic Press, New York (1968)Google Scholar
  3. 3.
    Haessner, F. (Hrsg.): Recrystallization in Metallic Materials. Riederer, Stuttgart (1978)Google Scholar
  4. 4.
    Grewen, J., Wassermann, G. (Hrsg.): Texturen in Forschung und Praxis. Springer, Heidelberg (1969)Google Scholar
  5. 5.
    Liscic, B., Tensi, H.M. (Hrsg.): Theory and Technology of Quenching. Springer, Heidelberg (1992)Google Scholar
  6. 6.
    The Mechanism of Phase Transformations in Crystalline Solids, Monograph No. 33. Institute of Metals, London (1969)Google Scholar
  7. 7.
    Wayman, C.M.: Introduction to the Crystallography of Martensitic Transformations. Macmillan, New York (1964)Google Scholar
  8. 8.
    Pitsch, W. (Hrsg.): Grundlagen der Wärmebehandlung der Stähle. Verlag Stahleisen, Düsseldorf (1976)Google Scholar
  9. 9.
    Perkins, J. (Hrsg.): Shape Memory Effects in Alloys. Plenum Press, New York (1975)Google Scholar
  10. 10.
    Hornbogen, E.: Design of Heterogeneous Alloys by Recrystallization. In: Jaffee, R.I. (Hrsg.) Principles of Structural Alloy Design. Plenum Press, New York (1976)Google Scholar
  11. 11.
    Hornbogen, E.: Systematische Betrachtung der Gefüge von Metallen. Z. Metallkd. 64, 867 (1973); 72, 739 (1981)Google Scholar
  12. 12.
    Werner, E.A., Siegmund, T., Weinhandl, H., Fischer, F.D.: Properties of random polycrystalline two-phase materials. Appl. Mech. Rev. 47, 231 (1994)CrossRefGoogle Scholar
  13. 13.
    Hansen, N. (Hrsg.): Recrystallization and Grain Growth of Multi-Phase Materials. Risø National Laboratory, Roskilde (1980)Google Scholar
  14. 14.
    Martin, J.W., Doherty, R.D.: Stability of Microstructure in Metallic Systems. Cambridge University Press, Cambridge (1976)Google Scholar
  15. 15.
    Werner, E.A.: Thermal shape instabilities of lamellar structures. Z. Metallkd. 81, 790 (1990)Google Scholar
  16. 16.
    Heumann, T., Mehrer, H.: Diffusion in Metallen. Springer, Heidelberg (1992)CrossRefGoogle Scholar
  17. 17.
    Lorimer, G.W. (Hrsg.): Phase Transformations. Institute of Metals, London (1988)Google Scholar
  18. 18.
    Hornbogen, E., Thumann, M. (Hrsg.): Die martensitische Phasenumwandlung. DGM Informationsgesellschaft, Oberursel (1985)Google Scholar
  19. 19.
    Porter, D.A., Easterling, K.E., Sherif, M.: Phase Transformations in Metals and Alloys, 3. Aufl. CRC Press, Boca Raton (2009)Google Scholar
  20. 20.
    Hornbogen, E., Jost, N. (Hrsg.): The Martensitic Transformation in Science and Technology. DGM Informationsgesellschaft, Oberursel (1989)Google Scholar
  21. 21.
    Crank, J.: The Mathematics of Diffusion, 2. Aufl. Clarendon Press, Oxford (1979)zbMATHGoogle Scholar
  22. 22.
    Humphreys, F.J., Hatherly, M.: Recrystallization and Related Annealing Phenomena. Pergamon Press, Oxford (1995)Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2019

Authors and Affiliations

  • Erhard Hornbogen
    • 1
    Email author
  • Gunther Eggeler
    • 2
  • Ewald Werner
    • 3
  1. 1.PotsdamDeutschland
  2. 2.Universität BochumBochumDeutschland
  3. 3.TU MünchenGarchingDeutschland

Personalised recommendations