Rekristallisation

Rekristallisation

Rekristallisation beschreibt in der Metallkunde den Abbau von Gitterfehlern in den Kristalliten durch Neubildung des Gefüges auf Grund von Keimbildung und Kornwachstum. Ursache für die Festigkeitsabnahme durch die Rekristallisation ist der Abbau von Versetzungen.

Die Rekristallisation findet im Gefüge statt, wenn eine Umformung aufgebracht wurde, die über dem kritischen Umformgrad liegt. Wenn die Rekristallisation während der Umformung abläuft, dann spricht man von dynamischer Rekristallisation, nach dem Abschluss der Umformung erfolgt statische Rekristallisation. Ein Vorläufer der Rekristallisation ist (insbesondere bei kubisch raumzentrierten Metallen) die dynamische oder statische Erholung, die durch Umordnung von Gitterfehlern zu einem Festigkeitsabbau führt.

Nach einer Kaltumformung ist oftmals eine Rekristallisationsglühung nötig, um die Verfestigung abzubauen. Dazu wird der Werkstoff oberhalb der Rekristallisationstemperatur erwärmt.

Rekristallisationstemperatur

Als Rekristallisationstemperatur wird diejenige Temperatur bezeichnet, bei der ein Werkstoff innerhalb einer Betrachtungszeit vollständig rekristallisiert. Sie wird häufig als Faustregel mit 40% oder 50% der absoluten Schmelztemperatur abgeschätzt. Im Stahl kann sie bei thermomechanischer Behandlung durch die Mikrolegierungselemente Titan und Niob heraufgesetzt werden, die während der Warmumformung als feine Partikel ausscheiden. Bsp.: 0,1% Niob erhöhen die Rekristallisationstemperatur um 300 K. Findet Umformung oberhalb der Rekristallisationstemperatur statt, so spricht man von Warmumformung, darunter handelt es sich um Kaltumformung beziehungsweise um Halbwarmumformung, wenn das Metall angewärmt wird, dabei aber nicht die Rekristallisationstemperatur überschreitet.

Literatur

  • G. Gottstein: Physikalische Grundlagen der Materialkunde. 2. Auflage. Springer, Berlin u. a. 2001, ISBN 3-540-41961-6 (Springer-Lehrbuch).
  • F. J. Humphreys, M. Hatherly: Recrystallization and Related Annealing Phenomena. 2. edition. Elsevier, Amsterdam u. a. 2004, ISBN 0-08-044164-5.
  • B. Ilschner, R. F. Singer: Werkstoffwissenschaften und Fertigungstechnik. Eigenschaften, Vorgänge, Technologien. 4. neu bearbeitete und erweiterte Auflage. Springer, Berlin u. a. 2005, ISBN 3-540-21872-6 (Springer-Lehrbuch).

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