Warum tritt bei Spannungsarmglühen plastische Verformung an den Stellen auf, wo die Eigenspannungen am höchsten sind?

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2 Antworten

Na ja, hier spielen sowohl Kaltverformungen als auch Warmverformungen eine Rolle. Die Streckgrenze ist aber enorm von der Temperatur abhängig und daher spricht man von Kaltstreckgrenze und Warmstreckgrenze.

Beispiel ohne Einheiten und konkrete Bedeutung, um das Prinzip zu verdeutlichen:

Durch die Kaltverformung entstehen innere Spannungen von 50. Die Kaltstreckgrenze liegt bei 100. Daher bleiben die Spannungen erhalten.

Bei der Kaltverformung werden zusätzlich Kristallfehler aus dem Kristall ausgetrieben, wodurch die Festigkeit bzw. die Kaltstreckgrenze auf 110 steigt. Deswegen kann man einen verbogenen Nagel auch nur schlecht gerade biegen, weil an der Biegestelle 110 sind, direkt daneben aber nur 100. Deswegen kriegt man eher neue Biegungen rein als die eine wieder raus.

Beim Glühen sinkt die Streckgrenze enorm ab, sagen wir auf 30. Die inneren Spannungen sind aber 50 und damit höher. Das Material fließt nun so lange, bis die innere Spannung ebenfalls 30 beträgt. Dann hört das Fließen auf. Je heißer man glüht, umso weiter sinkt die Warmstreckgrenze und umso mehr Spannungen werden abgebaut.

Zusätzlich werden die alten nahezu fehlerfreien Kristalle aufgelöst und bilden sich beim Abkühlen neu. Dadurch werden aber auch wieder neue Kristallfehler eingebaut, sodass die Kaltstreckgrenze wieder bei 100 liegt. Dann kann man auch den Nagel wieder gerade kriegen, weil jetzt überall 100 sind.

triforce2 13.03.2017, 20:28

Habs dank dir verstanden! Top, vielen Dank :)

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Hallo, Hamburger hat die Sache ja schon erklärt. Daher nur noch ein paar Ergänzungen.  Beim relativ raschen Abkühlen, beim Warm- oder Kalt-Umformen, beim Gießen, beim Härten, bei Wärmebehandlung, bei Zerspanung, mechanischer Belastung (Lage im Ofen)  usw. entstehen Spannungen/Eigenspannungen.  Beispiel: Rand kühlt rascher ab als Kern, kontrahiert, drückt auf den wärmeren Kern mit Folge von Druckspannungen. Kern kühlt später ab, hat weniger Platz zum Kontrahieren, wird daher an Kontraktion gehindert und erleidet Zugspannungen. Zug und Druckspannungen sind im (labilen) Gleichgewicht. Beim Glühen (Wärmebehandlung) sinkt die Festigkeit (Zugfestigkeit, Streckgrenze). Dadurch können sich die Eigenspannungen abbauen, da die Warmstreckgrenze deutlich niedriger liegt  als bei Raumtemperatur. Hierdurch erfolgt Spannungsabbau durch Verzug. Stelle Dir vor, Du hast gut gegessen und ein Hose mit Gürtel an. Der Gürtel schnürt Deinen Magen ein, steht daher unter Zugspannung. Der Bauch ist gefüllt und geweitet, steht infolge Gürtel unter Druckspannung. So funzen Eigenspannungen. Infolge Wärmebehandlung (analog: Gürtel ein paar Löcher öffnen) werden die Eigenspannungen von Gürtel (Zugspannung mit Drang bei Zugspannung zum Kontrahieren) und Bauch (Druckspannung mit Drang zum Expandieren) abgebaut, Gürtel hatinfolge größeren Umfanges Zugspannung abgebaut, Bauch hat infolge weiteren Gürtels Druckspannung abgebaut und sich ausgedehnt. Folge ist technisch gesehen: maßlicher Verzug.  Gruß Osmond

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