Kaltverformung

Verformung von metallischen Werkstoffen bei einer Temperatur unterhalb der Rekristallisationstemperatur, d. h. Verformung eines Werkstoffes im kalten Zustand. Eine Verformung oberhalb dieses Temperaturbereiches wird Warmverformung genannt.

Ursache für die Verfestigung der Metalle infolge einer Kaltumformung ist eine Erhöhung der Versetzungsdichte (siehe Kaltverfestigung, Verfestigungsmechanismen). Von ca. 107 Versetzungen pro cm2 kann sie auf Werte um 1012 pro cm2 steigen.

Der wesentliche Mechanismus der Versetzungsvervielfachung ist der Frank-Read-Mechanismus (Bild 1). Eine sich bewegende Versetzung trifft auf zwei Verankerungspunkte (a). Bewegt sich diese Versetzung unter der Wirkung einer angelegten Schubspannung weiter, so bildet sich zwischen den Verankerungspunkten eine Ausbauchung (b), die sich später zu einer Schleife vergrößert (c). Durch die Annihilation (gegenseitige Vernichtung) von parallelen Versetzungsliniensegmenten unterschiedlichen Vorzeichens kommt es letztlich zur Ablösung eines neuen Versetzungsringes (d). Da sich dieser Vorgang bei weiterhin anliegender Schubspannung ständig wiederholt, erzeugt eine solche Quelle ständig neue Versetzungsringe (e). Diese Versetzungsringe reagieren wiederum mit anderen Hindernissen oder Ringen, die aus anderen Quellen gebildet wurden. Letztlich bilden sich auf diese Weise ganze Versetzungsnetzwerke.

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