Kohärenz (Metallurgie)

Kohärenz bezeichnet in der Metallkunde die Anbindung der Gitterstruktur der Ausscheidung an die Werkstoffmatrix. Weicht die Gitterkonstante bei gleichem Kristalltyp von der Ausscheidung von der sie umgebenden Matrix um weniger als 2% ab, so können die Gitterebenen der Matrix in die der Ausscheidung übergehen. Haben Ausscheidungen und Matrix nur einige gemeinsame Gitterebenen, so spricht man von Teilkohärenz. Inkohärente Ausscheidungen weisen keine gemeinsamen Gleitebenen auf, deswegen können die die Verformung tragendenden Versetzungen sie auch nicht schneiden (in diese Teilchen eindringen).

Die Kohärenz spielt eine besondere Rolle beim Härten von Aluminiumlegierungen:

Die gezielte Änderung des Werkstoffgefüges hat wesentliche Auswirkungen auf die Festigkeitseigenschaften der durch eingelagerte Fremdmetalle entstandenen Legierungen. Beim Aluminium unterscheidet man zwischen nicht aushärtbaren und aushärtbaren Aluminiumlegierungen.

Nicht aushärtbare Aluminiumlegierungen sind Werkstoffe, bei denen eine Festigkeitssteigerung nur durch Kaltumformung erreicht werden kann. Dies sind Legierungstypen wie Aluminium-Magnesium, Aluminium-Mangan, Aluminium-Magnesium-Mangan und Aluminium-Eisen-Silizium sowie Reinst- und Reinaluminium.

Aushärtbare Legierungen sind Werkstoffe, bei denen eine Festigkeitssteigerung neben der Kaltumformung auch durch eine Wärmebehandlung erreicht wird. Hierzu gehören Legierungstypen wie Aluminium-Kupfer-Magnesium, Aluminium-Magnesium-Silizium, Aluminium-Zink-Magnesium-Kupfer, Aluminium-Silizium-Magnesium, Aluminium-Kupfer-Titan und Aluminium-Kupfer-Titan-Magnesium. Als Aushärtverfahren kommen die Kaltaushärtung durch Lösungsglühen und das Abschrecken und Auslagern bei Raumtemperatur sowie die Warmaushärtung durch Auslagerung bei erhöhter Temperatur in Frage.