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Einfluss des ausscheidungsverhaltens auf die mechanischen eigenschaften einer ausgehärteten aluminium-silizium-legierung
EINFLUSS
DES
MECHANISCHEN
AUSSCHEIDUNGSVERHALTENS EIGENSCHAFTEN
EINER
AUF
DIE
AUSGEHARTETEN
ALUMINIUM-SILIZIUM-LEGIERUNG” H.
Bi)HMt
Bei der Ausscheidung van Silizium aus einem iibersattigten Al-Si-Mischkristall ist die Zahl der SiKeime und damit die Ausscheidungsgeschwindigkeit in starkem Malle van der thermischen Vorbehandlung der Proben abhangig. Durch Anderung der Abschreckbedingungen ist es miiglich, die Zahl der Ausscheidungsteilchen innerhalb mehrerer Zehnerpotenzen zu variieren. In der vorliegenden Untersuchung zeigte sich, da6 die Streckgrenze und die Verfestigung einer Aluminium-Legierung mit I,2 Gew.% Silizium erwartungsgem&Li eine starke Abhangigkeit van der Zahl der Ausscheidungsteilchen aufweisen. So ist es moglich die o,,,-Grenze,der Legierung bei konstantem Ausscheidungsgrad und gleicher Auslagerungstemperatur allein durch Anderung der Abschreckbedingungen auf alle Werte zwischen 4 und 18 kg/ mm2 zu bringen. Im Bereich kleiner Verformungen (unter 0.5%) steigt die Verfestigung mit der Streckgrenze etwa linear an. Bei Verformungen oberhalb 0,5o/, ist die Verfestigung vom Ausscheidungszustand unabhiingig. Eine Verformung vor dem Auslagern fiihrt wohl in allen Fallen zu einer beschleunigten Ausscheidung, ihr Einflul3 auf die mechanischen Eigenschaften ist jedoch van den Abschreckbedingungen nach dem Homogenisieren abhangig. Die Ergebnisse werden erijrtert und mit den Theorien iiber die Streckgrenze und die Verfestigung ausscheidungsgehiirteter Legierung verglichen. Dab+ zeigt sich, daIj die beobachtete Abhangigkeit der Streckgrenze mit der Theorie van Orowan in guter Ubereinstimmung steht.
EFFECT
OF PRECIPITATION
ON
THE
OF A HARDENED
MECHANICAL
Al-S1
PROPERTIES
ALLOY
In precipitation of silicon from a supersaturated AllSi solid solution the number of silicon nuclei depends strongly on the thermal history of the specimens. Through variation of the quenching conditions it is possible to vary the number of precipitates by several orders of magnitude. The present studies show, that the yield strength and the work-hardening of an aluminium alloy with Therefore it is 1.2 wt. oJ, silicon exhibit, as expected, a strong dependence on the number of precipitates. possible to bring about changes of as.2 at a constant extent of precipitation and at equal aging temperature to all values between 4 and 18 kg/ mm* through altering the quenching conditions. In the region of small deformations (less than 0.5%) the work-hardening increases linearly with the yield point. At deformations above 0.596 the work-hardening is independent of the precipitation conditions. Deformation before aging leads to an acceleration of the precipitation in all cases, however the influence on the mechanical properties is dependent on the quenching conditions after homogenization. The results will be discussed and compared with theories of the yield point and the work-hardening of precipitation hardened alloys. It shall be shown, that the observed dependence of the yield point agrees well with the t,heory of Orowan.
INFLUENCE MECANIQUES
DU DUN
PHENOMENE ALLIAGE
DE
PRECIPXTATION
ALUMINIUM-SILICIUM,
SUR DURCI
LES PAR
PROPRIETES PRECIPITATION
Lors de la precipitation de silicium dans une solution solide sursaturee d’Al-Si, le nombre des germes de silicium ainsi que la vitesse de precipitation, sont fortement dependants des traitements thermiques effect&s sur les Qprouvettes. En changeant les conditions de trempe, il est possible de varier le nombre des particules p&&pit&es de plusieurs puissances de dix. Dans cette recherche, on a pu trouver comme il fallait le prevoir, que dans un alliage d’aluminium contenant 1,2% en poids de silicium, la limite Blastique et le durcissement Btaient en relation bien nette avec le nombre des particules precipitees. Ainsi, il est possible de varier la valeur et la limite elastique a 0,2% de l’alliage, entre 4 et 18 kg/mm2, en gardant le degre de precipitation et la temperature de vieillissement constants, et en variant uniquement les conditions de trempe. Dans le domaine de petites deformations (en dessous de 0,5%) le durcissement augmente avec la limite Blastique, d’une fapon presque lineaire. Pour des deformations superieures B 0,57& le durcissement est independant de l’etat de precipitation. Une deformation avant le vieillissement conduit dans tous les cas b une precipitation plus rapide. Toutefois, son influence sur les proprietes mecaniques depend des conditions de trempe qui suit l’homogeneisation. Les resultats sont expliques et compares avec les theories de la limite Blastique et du durcissement par precipitation. On peut alors constater que l’observation de la variation de la limite Blastique coincide bien avec la theorie d’orowan.
* Received May 23, 1962; revised August 20, 1962. t Institut ftir Metallkunde der Bergakademie Clausthal. ACTA
METALLURGICA,
VOL.
11, MAY
1963
475
SCTA
476
METALLURC:IC!A,
1. EINLEITUNG
Siliziuni-Legierungen
liegen
binarer Aluminium-
eine Reihe
von
Unter-
vor. Beim Zerfall eines iibersattigten suchungen(‘-@ Al-Si-Mischkristalls scheidet sich direkt Silizium aus. Rosenbaum
elektroniseher
Vorbehandlung
untersuchten,
allsgeschiedellen
auf die Ausscheidungs-
fanden,
Si-Teilc~len
da3 und
Busschcidungsgeschwindigkeit Zahl der Si-Teilchen genisierung Auslagerun~
etwa
bis
MaBe von
vorausgelagert
wurden,
1Oro pro
Teilchen/cm3
naeh
abges~hre~ktl~n
in rasch
Proben
wird
dem
Turnbull darauf zuriickgefiihrt, an Verset’zungsringen tion iiberschiissiger
Auslagern
1014
hohere Zahl
Rosenbaum
und
da13 die Ausscheidung
stattfindet,
mit induk-
an
Fur die elekt’ronenmikroskopische stand das Elmiskop
der
Probe
Durchstrahlung
I der Fa. Siemens zur Verftigung.
Urn den EinfluB einer Kalt~~erfor~~~lllg zu untersuchen,
wurden
eine Reihe
Homogenisicren
von
Proben
nach
dcm
durch Ziehen verformt.
3.
VERSUCHSERGEBNISSE
die durch Kondensa-
Leerstellen entstehen.
Will man den EinAuB der Zahl der ~4uss~~leid~lngen
bzw. in
auf Raumtemperatur von
Dehnung die
der
bis +3O”C
Die wesentlich
enthalten.
der Ausscheidungen
mit auf-
cm3, wahrend
und bei -40 nach
wurden,
der Fa. Zwick
Dehnungsmessung
So betrggt die
Proben, die in Wasser von 20°C abgeschreckt, flussigcr ‘Luft abgeschreckt
die
und
befestigt waren, ermittelt wurde.
der
such
Kraft-
Dehnungsaufnehmern,
die nach der Homo-
abgekiihlt
lo6
Z&f
damit,
abhangen.
in Proben,
an Luft
die
in starkem
den Abschreckbedingungen
1963
geIlonlrne~1, wobei die bleibende tiven
und Turnbull(4~5), die den Einflu13 der
thermischen kinet,ik
11,
den auf einer Zerreifimaschine
die Auss~heidungskinetil~
&er
VOL.
Demgegen-
auf das mechanische zweckmafiig,
Verhalten untersuchen,
Proben
zu vergleichen.
gleichen
Als Ma3 fur den Grad der Ausschei-
dung wurde die elektrische im
Falle
denen
so ist es
Busscheidungsgrades
Leitfkhigkeit
gewahlt, die
der Aluminiuln-Siliz~um-~~egie~ngen,
sich
elemontares
deutlichsten
auf den
Silizium
Mischkristallzerfall
Zweifellos wird die Leitfahigkeit
bei
ausscheidet,
am
anspricht.
in geringem Umfang
i_iber halt Saulnier(6) auf Grund elektronenmiltroskop-
such durch die Verteilung der Phasen bestimmt,
ischer ~Jntersu~hungen eine ~eimbildung
diirfte dieser EinflulS hier zu ~~erna~hl~ssigell sein.
des Siliziums
an Ve~et,z~~ngsringen fur nicht ~~ah~~heinli~h, mu& wie die Versuche von Rosenbaum gezeigt
haben,
ein starker
konzentration Kelly
und
bestehen
der Leerstellen-
auf die Keimzehl vorliegen, der nach moglicherweise such darin
Nicholson(7)
kann,
da6 kleine
zugte Keim~i~dungstellen Die
EinfluR
do&
und Turnbull
Moglichkeit,
die
Lee~te~encluster
und
Silizium,
der
Ausscheidungen
Vorbehandlung
innerhalb
zn variieren, 1ieWes sinnEigenschaften,
~~erfestigLlllg, einer eingehend
wie
Aluminium-
wurde eine Legierung im Tammann-Ofen
eine Stahlkokille den
zunlichst
Durchmesser
vergossen
gewalzt
mit 12 Gew.%
erschmolzen
27.5
sich auf die Leitfkhigkeit
nicht aus, worauf bereits Rosenbaum
praktisch
und T~~rnbull(~~
wurde.
und
zeigt,
Unterschiede in
der
zeigen sich dagegen,
Spannungs-Verformungs-Kurve
zwar weist die wasserabgeschreckte St.reckgrenze
eingesetzt wie Bild
1
und
Probe eine hohere
auf.
bzw.
wieder, die nach Wasserab-
Luftabkiihlung
bei verschiedenen
aufweisen als die luftabgekiihlten und zum anderen eine wesentlich starkere BbhBngigkeit der mochanischen
bei Tem-
per&men zwischen 180 und 400°C erfolgto ebenfalls in einem Sal&ad. Die olektrische Leitfahigkeit wurde mit Hilfe einer Thomson-Brticke bei 20°C gcmessen. Die wahron Spannungs-Dehnungs-Diagramme
von Prohen
schreckung
s~hre~ktel~~obe~~ oinma.1 sehr vie1 hohere Festigkeiten
wur-
auf einen
Die Auslagerung
Diagramme
und in
Die Proben
anschlief3end
hat.
in einem
wurden die Proben 15 Min. bei 570°C
in einem Chloridsa~zbad.
Proben
Abkiihlungsge-
Temperaturen auf eine Leitfahigkoit von33,O m/Qmm2 ausgelagert wurden. Man sieht, dal3 die wasserabge-
von etwa 120 mm gezogen.
Homogenisiert
verschiedene
Bild 1 gibt ferner die wahren Spannungs-Dehnungs-
zu verfolgen.
die aus Al 99,990,(, und Si 99,3%
Kohletiegcl
schwindigkeitwirkt
die
Zahl
2. VERSUCHSDURCHFtiHRUNG
Untersucht
d.h.
hinwiesen und was zugleich zeigt, da13 in den luftab-
die mechanischen
Silizium-Legierung
fiir die wasserabgeschreckten
mm2,
gekiihlten Proben noch keine Ausscheidung
mehrerer GrGBenordnungen Streckgrenze
als such m/bZ
der Legierung nach dem
hetrug sowohl fur die luftabgekiihlten
bilden.
durch geeignete thermische voll erscheinen,
bevor-
Die elektrische Leitf~higkeit Homogenisieren
dooh
wur-
temperatur
Eigenschaften zeigen.
noch deutlicher.
von
der
Auslagerungs-
In Bild 2 wird dieser Unterschied Bier ist die cr,,,-Grenze
in Abh&n-
pigkeit. von der ~4usia.gerungstelnperatur aufgetragen. Fur die Werte drr cro,oI-Grenze erg&t sich ein ganz ana,loger Verlauf. Die wasserabgeschreclrten Proben, die eine ctwa 20 ma1 so hohe Ausscheidungsgeschwindigkeit
wit die luft,abgekiihlten
Proben habcn,
ROHM:
AUSGEHARTETE
ALUMINIUM-SILIZIUM-LEGIERUXG
-
477
560°/ Luft -
56O”/H2 0
BILD. 1. Wahre SDannun~s-Dehnunpskurven homogenisierter sowie &i verichiedenenTemperaturen ausgelagerter Proben einer Al-Legierung mit l,Z% Si. Die ausgelagerten Proben haben alle eine Leitfhhigkeit van 33,0 m/Q mm2.
weisen
danach
bei niedrigen
turen eine a,,,-Grenze
Auslagerungstempera-
auf, die fast fiinfmal
Anderung
so hoch
ist, wie bei Lufmbktihlung. 3.2. Abhiingigkeit
bestimmten
der a,,,-Grenze
iiber die Abhangigkeit
ben erforderlich),
der a,,,-Grenze
vom Aussoheidungsgrad erlaubt Bild 3, in dem die der a,,2- Grenze (bezogen auf die zu 100 Leitfahigkeit Proben
aufgetragen
gemessen,
Die
Werte
der
sind
an
die nach dem Homogenisieren
Wasser abgeschreckt ausgelagert
gegen die dnderung
ist.
wurden.
und verschieden We
in
lange bei 235°C
man sieht, steigt die aO,a-
Grenze bereits bei kleinen Leitfahigkeitsanderungen? d.h. bei geringer Ausscheidungsmenge, Eine Uberalterung scheidung
setzt
abgeschlossen
schon
ist als die
sehr stark an.
ein bevor
die
Aus-
ist.
die Auslagerungsdauer ten
Die
Teilchenzahl 11
von
la&
sich,
wie
erwflhnt,
durch
bzw.
zum Erreichen eines festgeleg-
Leitfahigkeitswertes
als Parameter
genommen.
Alle Proben wurden bei 235°C auf eine Leitfahigkeit von 29,8 m/Q mm2 ausgelagert, dungsgrad
von
etwa
Ausscheidungsgrad
40%
ist, bereits eine starke Zunahme andererseits niedrig,
Bei
diesem
der a,,s-Grenze
ist der Ausscheidungsgrad gebildeten
der urn die
Diffusionshdfe Behandlung
ein,
aber noch so
daIJ keine starke Uberlappung
vorliegen
der Ergebnisse
wiirde.
Vorbehandlung Abschrecken und +235”C)
Durch geeignete thermische der Proben (verschieden rasches auf Temperaturen zwischen - 180 war es moglich, die erforderliche
Auslagerungsdauer Leitfahigkeitswertes 120 min.
was einem Ausschei-
entspricht.
tritt, wie aus Bild 3 zu entnehmen
erschweren
Eigenschaften
sind
aber in
steht, wurde die Ausscheidungsgeschwindigkeit
Ausscheidungen
bei konstantem Ausscheidungsgrad Auslagerungstemperatur verfolgt.
(hierzu
an Drahtpro-
die Zahl der Ausscheidungen
Urn die Zusammenhange zwischen der Zahl der Ausscheidungsteilchen und der Streckgrenze sowie der Verfestigung genauer erfassen zu konnen, wurde die der mechanischen
eines
leichter und genauer
direkter Beziehung zur Ausscheidungsgeschwindigkeit
wird, die eine theoretische
Abhangigkeit
in weiten GrenErreichen
Aufnahmen
3.3. EinJluB der Teilchenzahl
der Teilchenzahl und konstanter
zum
Teilchenzahl
elektronenmikroskopische
Zunahme
gesetzte maxima,le Zunahme)
Da die Dauer
Ausscheidungsgrades
zu ermitteln
worn
Ausscheidungsgrad Bussagell
der Abschreckbedingungen
zen variieren.
beliebig
zum
Erreichen
zwischen zu verandern.
knapp
des 3
obigen min.
und
ACTA
r560°/Luff,30%
_
XETALLURGICh,
..-..._~ 41
“h
0 00
0”
250
I ? 41 100 50 75 0 25 Ausia~rungsdauer &is zum Erre;chen einer Leitflihigkeif von 29,8 m/n mm2 irninj’
-l----o
/ 200
11, 1963
verformt
-------Fo 0
9
VOL.
1
300
350
Ausfagerungstemperatur
400
4. EinfluIj der Ausscheidungsgeschwindigkeit auf die no,%-Grenze. _4uslager~lngsterrlperatur 23j°C. BILD.
PC2
der co,z-Grenze (a) luftabBILD. 2. Abhiingigkeit gekiihlter, (b) wasserabgeschreckter und (c) luftabgekiihlter uud anschliefiend urn 30% verformter Proben van der Auslagerungstemperatur.
keit,
d.h.
liegt,
langen
mit
Auslagerungszeiten,
steigender
recht
niedrig
Ausscheidungsgesch~~iIldigk~it
zun%chst sehr schwach, dann jedoch sehr stark an.
Die aufgenommenen Diagramme teten Werte geben
wahren Spannungs-Dehnunga-
liefern nicht nur die bisher allein betrschfiir die a,,,-bzw.
sie such
Auskunft
verhalten der Legierungen. Betrachtung
der
a,,,l-G.renze,
iiber
das
Bereits bei oberfliichlicher
Diagramme
der
Prohen f&llt auf, da13 die Neigung also die Verfestigung,
der Leitfiihigkeitsdnderung
zwischen
BIZL~. 3. AbhBngigkeit der StreckgrenzenBn~lerung Auslagerungstemperatuf vom Au~cheidungsgrad. 235°C. Der Ausseheidungsgrad ist durch die Leitflihigkeitsiinderung gekennzeichnet.
1 und 2:/,
jeweilige a,,, ,-Grenze. genannten grenze
und
im Verformungsbereich
aufgetragen
und zwar gegen die
Die ~~erfestig~Il~gist, danach im
Verformungsintervall damit
dies
als such fiir
In Bild 5 sind die Werte
da/de
such ftir htihere Verformungsgrade)
In Bild 4 sind nun die Werte der CT,,,-Grenze gegen
gleich ist;
ausgelagerte
Proben.
fiir die Verfestigung
&]
d.h.
bei ~~erformungsgraden oberhdb
gilt sowohl fi_ir verschieden
Anteil
verschiedenen
der Kurvcn,
etwa 0*5°/0 in allen Fgllen weitgehend nur homogenisierte
vielmehr
Verfestigungs-
vom
(das
gleiche
gilt
von der Streck-
~~uss~lleid~lngszustand
der
Proben praktisch unabhgngig.
Sehr grolJe Unterschiede in der Verfestigung zeigen die jeweils erforderliche Auslagerungsdauer aufgetragen. Man kann ebenso gut die Werte der CT~,~~- sich dagegen bei Dehnungen unterhalb etwa 0,20,b, Grenze nehmen, die Abhgngigkeit ist grunds&tzlich d.h. bei sehr kleinen Verformungen, und zwar ist die die gleiche.
Wie man sieht, steigt die a,.,-Grenze,
bei Proben
mit geringer
die
Ausscheidun~s~esch~vindi~- ” Y”
Verfestigung umso gr%er, je hiiher die a,,,,-Grenze ist. DadieSpannungs-Dehnungs-Diagranlmeindiesem
I
AUSGEHARTETE
479
ALUMINIUM-SILIZIGM-LEGIERUXG
und Turnbull(495) hatten bereits gezeigt, daB die Ausscheidung
durch eine Verformung
gekiihlten
als such bei wasserabgeschreckten
beschleunigt
sowohl bei luftabProben
aird.
Zun&chst
wurden luftabgekiihlte Proben durch urn 309/o verformt und bei verschiedenen
Ziehen
Temperaturen
auf einen konstanten
grad, gekennzeichnet
Ausscheidungs-
durch eine elektrische Leitfghig-
keit von 33,0 m/Q mmz, ausgelagert. o,,,,-Grenze 20 6 RILD.
I und
Bereich
42
nicht,
wie zwischen
zu Punkt
Verfestigung
1 und 2% Verformung, sich somit
B;ndert, wurde als MaIj fi_ir die
0,Ol und 0.1%.
im Verformungsbereich
Die Werte der
in Bild
aufgetragen.
den Werten da13 die
der unverformten
2 gegen
Streckgrenze
der
d.h. der zwischen
In Bild 6 sind diese Werte gegen die
als die der luftabgekiihlten
schn-lcher
Proben.
zu den wasserabgeschrecktcn
rigeren
a,,e-Grenze
schwindigkeit
die
in den verformten
den wasserabgeschreckten.
Proben
ansteigt
Trotz
wonach
grenze
Proben
Damit
hiiher als in
ist bereits ein in
der Ausscheidung
nicht
in
gleichem
120
10
5
MaBe
Verformung
I
!
nied-
Ausscheidungsge-
Ergebnis
die durch eine Verformung
gerufene Beschleunigung
der im
Probcn
den Bildern 7 und 8 n&her veranschaulichtes genannt,
mit
Proben, aber st&rker
Vergleich
ist
entsprechenerkennt man,
verformten
als die der wasserabgeschreckten
die
Bei Vergleich
Proben
fallender Auslagerungstemperatur
der Wert (~~,~-cr~,~~ genommen,
Spannungsanstieg
sind
mit denim gleichen Bild wiedergegebenen
zwischen der o~,~-
ann&hernd linear verlaufen, die Verfestigung von Punkt
Proben
Auslagerungstemperatur
LKdmrnZj
5. Verfestigung (do/&) im Rereich sq:, Dehnung in Abhgngigkeit van Grenw.
der
hervor-
die Streck-
erhiiht,
wie
p/J 0
I
4 Go,ol
jg/,m
2_
l2
HILD. 6. Abhlingigkeit der Werte fiir CT~,~- 00,~~ van der no,ol-Grenze. Die Gr613e no,1 - cr,,,oldient als Ma13 fiir dio Verfestigung in diosorn Rereich.
CT,,O,-Werte der jeweiligen Proben Werte liegen mit befriedigender
Bereich den
einer Geraden,
Nullpunkt
gehen
aufgetragen. Genauigkeit
die SelbstverstBndlich muI% d.h.
scheint mit der n,,,,-Grenze
die
Die im durch
Verfestigung
linear anzusteigen.
3.5. l&r&LB eirLer 17erformung Die bisher
aufgefiihrten
Ergebnisse
wurden
aus-
schleiBlich an Proben ermittelt, die unverformt ausgelagert, wurden. Es lag nahe zu priifen, ob die durch
0
eine Verformung vor der Auslagerung hervorgerufene Beschleunigung der Ausscheidung die mechanischen Eigenschaftrn beschleunigte schreckens
in gleicher Weise beeinflufit, wie eine Ausscheidung infolge raschen Ab-
nach
dem
Homogenisieren.
Rosenbaum
20 Auslagerungsreit bis zum Leitftihigkeit von 29,8 m/n
RILD.
auf
40
60
Erreichen einer mm2 &id
7. EinfluD der ilusscheidungsgeschwindigkeit, die no,z-Grenze kaltverformter luftabgekiihlter Proben. Auslagerungstemperatur 233”.
eine
ACTA
480
METALLURGICA.
VOL.
11,
1963
Die ausgelagerten gleiche
verformten
Verfestigungsverhalten
Proben
zeigen
das
wie unverformt
aus-
gelagerte Proben, d.h. eine vom Ausscheidungszustand unabhgngige oberhalb
Verfestigung
etwa 0,5%
zustand
bei
Verformungsgraden
und eine vom
stark abhgngige
Ausscheidungs-
Verfestigung
bei kleineren
FormLnderungen. 4.
BESPRECHUNG
DER
VERSUCHS-
ERGEBNISSE
uber die mechanischen
Eigenschaften
gen mit Ausscheidungen
von Legierun-
liegen mehrere theoretische
Ans%tze(s) vor, nach denen die Streckgrenze hend durch den Abstand bestimmt wird.
Danach ist eine Erhiihung der Streck-
grenze mit a’bnehmendem Partikelabstand I”
0
~
was in iibereinstimmung
w
r,o
Auslagerungszeit zum Erreichen Leitfbhigkeit von 29,Bm /fi mm2 &Lo. 8. Einflulj auf die go,z-Grenze ter l’roben.
40
3i-J
nissen
einer [mid
steht,
nach
denen
eine
wesentlich
htjhere
Abhsngigkeit
bestimmter
thermisoher Vorbehandlungen.
In den Bildern 7 und 8
sind die o,,,Werte
eingetragen,
von Proben
dem Homogenisieren
die nach
durch Ziehen verschieden
stark
der Streckgrenze
qualitative
ijbereinstimmung
theoretischen
von
der
von
wasserabgeschrecktJen
29,s m/Q mm2 (vgl. Bild 4) ausgelagert
Auf
entsprechend
der Abszisse ist wieder die entsprechende Auslagerungsdauer als Ma13 fiir die Ausscheidungsgeschwindigkeit Abszisse
als Anhaltspunkt
angegeben; ferner noch
sind auf der
die zugehdrigen
Verformungs-
von der Teilchenzahl
zuriickzufiihren.
Die Grenze luftabgekiihlter
und
Die
Beeinflussung obwohl
der
g,,, 2-Grenze
eine Verformung
schleunigung
hinsichtlich
der
sehr unterschiedlich,
in beiden
der Ausscheidung
Fgllen
bewirkt.
der durch
eine Be-
So geht bei
luftabgekiihlten
Proben
die Verformung
hervorgerufenen
erhiihten Ausscheidungsgeschwindig-
graphische mit
und
Proben
Abhangigkeit
luftabgektihlten
Untersuchungen
bei Proben
starke Abh&ngig-
weitgehend was durch
bestgtigt
unabmetallo-
werden konnte.
Auslagerungstemperatur
Streckgrenze
spricht
der
nahezu gleichbleibende g,,, 2Proben wiirde dann auf eine hindeuten,
fallender
ansteigende
mit den
Auslagerungstemperatur
der Auslagerungst8emperatur
h&ngige Teilchenzahl
Proben
die
von der Auslagerungstemperat’ur
grade aufgetragen. Wie die Bilder zeigen, verhalten sich luftabgekiihlte wasserabgeschreckte
der Ergebnisse
auf eine verschieden
keit der Keimzahl
von
Auf die
hier sol1 zungchst
Es liegt nahe, die unterschiedliche a,,,-Grenze
c,,~~-
Proben.
Ansktzen geniigen.
verformt und dann bei 235°C auf eine Leitfghigkeit wurden.
o,,,-bzw.
Grenze aufweisen als luftabgektihlte
Auslagerungstemp. 235°C. auf Grund
Ergeb-
die wa,sserabgeschreckten
Proben mit einer sehr hohen Zahl an Ausscheidungsteilchen
der Ausscheidungsgeschwindigkeit kaltverformter wasserabgeschreck-
Ausscheidung
zu erwarten,
zu den vorliegenden
wird spgter noch eingegangen, beschleunigte
weitge-
der Ausscheidungsteilchen
dagegen
peratur abnehmende
stark
der wasserabgeschreckten fiir
eine
Keimzahl.
mit
der Tem-
Im Gegensatz
sol1 nach Rosenbaum
und Turnbull(5)
Ausscheidungsteilchen
in wasserabgeschreckten
dazu
die Zahl der Pro-
keit stets eine ErhGhung der o,,,-Grenze parallel, wobei die o0 ,/L-Grenze jedoch nicht so sta,rk zunimmt,
ben bei Auslagerungstemperaturen
zwischen
370% nahezu unverindert
Abgesehen davon:
wie bei einer 13eschleunigung der Ausscheidung
daB die Anderung
verinderter formte
Abschreckbedingungen,
luftabgekiihlte
dungsgeschwindigkeit
Probe
d.h.
mit gleicher
wie eine
infolge
eine
ver-
Ausschei-
wasserabgeschreckte
Probe hat eine merklich niedrigere (T,,,,-Grenze. Wasserabgeschreckte Proben zeigen dagegen nur bei hiiheren Verformungsgraden eine ErhGhung der Streckgrenze, w8hrend bei geringen Verformungen (bis etwa lo:/,)
die o,, 2-Grenze trotz Erhiihung
Ausscheidungsgeschwir;digkeit abfsllt (Bild 8).
der
zun8;chst sogar leicht
Ubereinstimmung such
bleiben.
der Streckgrenze gebracht
Vorauslagerungsversuche
werden gegen
180 und
damit
nicht in
kann,
sprechen
eine
von
der
Auslagerungstemperatur unabhgngige Teilchenzahl. In diesen Versuchen zeigte sich, da13 die o,,,-Grenze von Proben, die bei 400°C ausgelagert wurden, durch eine kurzzeitige Vorauslagerung bei 235°C fast auf den Wert erhiiht wird, den Proben aufweisen; die nur bei 235°C ausgelagert wurden. Dieses Ergebnis, das man bei -4nnahme einer von der Auslagerungstemperatur unabhgngigen
Keimzahl nicht erwarten wtirde, spricht
BoH3l:
fiti
eine
mit
AUSGEHARTETE
steigender
Temperatur
abnehmende
da13 sich wiihrend der Voraus-
lagerung bei 235°C an den als Keimstellen Ve~se~zungsringen
vorherrschenden GriiBe
Keimzahl. Man mulj annehmen,
181
ALUMINIUX-SILIZIUI-LEGIERUSG
wirkenden
bzw. Leerstellena~glomeraten,
die
danach bei 235°C zahlreicher sind als bei 4OO”C, Keime
und
Keimbildung
damit
der
sehr hoch
sein, ihre
Ausscheidungsgrad
werden
dagegen noch gering sein. Da die Streckgrenze jedoch weitgehend
durch den Partikela.bstand,
der Teilchen
bestimmt
d.h. die Zahl
wird. sollte man, wie au& die
bilden, die bei 400°C zum groBen Teil stabil sind und
Ergebnisse zeigen, einen starken Streckgrenzenanst,ieg bei kleinem Auss~heidungsgrad erwarten. Bei weiterer
somit
Auslagerung
bei dieser Temperatur
weiterwachsen
einer gr6Beren Zahl von Ausscheidungen gleichen
Ergebnis
hatten
lhnliche
und zu
fiihren.
Versuche
Zum
an den
Die Abhangigkeit
der Keimzahl
von der Auslage-
bei wasserabgesohreckten
Proben,
die damit such die Streckgrenzenabh&ngigkeit erscheint
such
theoretisch
licherweisc als Keimstellen
einleuchtend. wirkenden,
le~~l~ondensat.ion gebildeten dern
sieh mit
steigender
erklsrt, Die m6g-
durch Leerstel-
Ve~~tzungsringe Temperatur
v&in-
sowohl
iiberwiegt dann das Wachstum,
Bereich
dungsgrades
bei starker
Zunahme
so da13 in
des Ausschei-
nur ein geringer Anstieg der Streckgrenze
eintreten wird> und zwar infolge weiterer Keimbildung
sich analog verhaltendenAl-Ge-Legierungengefiihrt.(g) rungstemperatur
diesem
nach
und zusiitzlicher durch
Wachstum.
scheidung
Verringerung des Partikelabstandes Der noch vor Ende der Aus-
beobaohtete
eine Koagulation
Streckgrenzenahfall
spricht fiir
der Teilchen wLhrend der Ausxchei-
dung. Als ngchstes stellt sich die Frage, in~ie~,eit sich die in Bild 4 ~~iedergege~)enen Ergebnisse iiber den Einflu8
Griifie als nach Zahl und zwar einmal durch Wach-
der Ausscheidungsgesch~indigl~eit
auf die q,,*-Grenze
sturn’lo) auf Kosten
mit, den theoretischen
iiber
durch
AuflGsung
anderer Ringe und zum anderen
unter
Bildung
von
Diese Vorg&nge laufen in merklichem Temperaturbereich Temperaturen
Leerstellen.(ll) Umfang erst im
der Selbstdiffusion
ab,
d.h.
bei denen such eine merkliche
bei
Si-Aus-
scheidung einsetzt. Beide VorgBnge, die Au&sung Versetzungsringen
und die Ausscheidung
werden also nebeneinander Tem~eratur
ablaufen.
~lirnrnt nun
Ausscheidung
die
von Silizium, Mit s&gender
treibende
infolge abnehmender
von
Kraft
~bers~t,tigung
des Teilchenabstandes lassen.
eines
erforderliche direkte
vorgegebenen
wendeten
a,b,
angegeben
Alle
Proben,
Ausscheidun~sgrad
Gleich-
sehiedene
so
Dalj
gewichtskonzentration anzunehmen der
der zunehmenden
an
Leerstellen
zu,
daIJ
ist, da0 die Aufliisungsgeschwindigkeit
Versetzungsringe
mit
der
Temperatur
zunimmt
a.ls dio Ausscheidungsgeschwindigkeit
Siliziums,
t1.h. die Zahl
steigender
Temperatur
der Keimstellen kleiner,
rascher des
wiirde mit
was die Streckgren-
zenabhingigkeit erklzren wtirde. Prinzipiell das gleiche gilt. far den Fall, da13 nicht ~ersetzungsringe,
die Werte
Meiklejohn
Schwierigkeiten
d.h.
zeigt
zun&hst,
die
der dispergierten
der Streckgrenze es sei denn,
maljgebend
Phase fiir die ist, bier
da6 die Unt,erschiede
hervorgerufen
aus einer ~luminium-~Iat,ri~
Keimbildung dagegen
in luftabgekiihlten
urn GitterstGrungen,
fiir die heterogene
Proben
nicht
der G*,~-
was man bei der ~~~lsscheidung von Silizium
Ver~la~hl~ssigt man die Keimbildungs~lauer,
Keimstellen
sehr
dafi der von
sondern Le~~~tell~nagglomeratealsKeimste~endienen,
Rei den bevorzugten
ausge-
trot&em
nur mit dem ~~nterschied, daB die schwindigkeit grtiBer sein wird.
Au%sungsge-
nach der durch
Zeit
jedoch al~sschlie~el~ ksnn.
t ausgeschiedenc
so ist, das
Volumen
gegeben
wird es sich
wie alte Versetzungen,
Korngrenzen,
Verunreinigungen usw. handeln, die durch Temperaturgnderungen im Bereich der Auslagerungstemperaturen praktisch nioht beeinflufit
wobei A’ die Teilchenzahl,
werden.
Teilchen mit 1 ,W3) angegeben wird und im vorliegenden
Die
AbhBngigkeit
der
Streckgrenze
~~uss~heidungsgrad (Bild 3) deekt sich mit Vorstellungen iiber die Auss~heidun~sh~rt~ung. wird die Zahl der Auss~heidungsteilchell kurzer Auslager~~ngsdauer
4
und Skoda’12) gemachte Ansatz, nach dem
Grenze nur durch I~oh~renzspaIlnungen werden,
be-
in Bild
ist in allen F&llen gleich.
fiir die cT,,,-Grenze
nur der Volumenanteil zutrifft,
Hilfe
an den ver-
o,,z-Grenze
ausgelagert,,
sind,
da tine
mit
bei 235°C auf den gleichen
Silizium-Menge
unterschiedlich
Hiihe
Proben
deren
is& wurden
genommen,
Aufnahmen
drahtf~rmigen
reitet.
wurde die zum
Teilchenzahl
elektronenmikroskopischer
die treibende Kraft der~4ufl~sungderVersetzungsringe auf Grund
der
EinfluB erkliren
Ausscheidungsgrades
Auslagerungsdauer
Bestimmung
der
den
auf die Streckgrenze
Als Mal3 ftir die Teilchenzahl
Erreichen
nimmt
jedoch
An&&en
vom den So
bereits nach
auf Grund der anfsnglich
~1~eine Konstxxlte,
1) die
Diffusionsgeschwindigkeit und n ein von der Teilchenform abhgngiger Exponent ist, der fiir kugelf6rmige Fall, d.h. fiir das Wachstum
der Si-Teilchen,
mit Hilfe
der Ausscheidungsgleichung zu 1,37 bestimmt wurde. Die ausgeschiedene Si-Menge, d.h. 17 wurde in den hier zur Diskussion
stehenden
Versuchen
konstant
ACTA
482
Da sich
gehalten. Ergebnisse
alle
beziehcn,
die
auf
in Bild
tine
so daB eines
Erreichen erforderliche
such D als konstant
bestimmten
und
die zum
Ausscheidungsgrades
.Auslagerungsdauer
wie folgt zusammen-
fiir die Aa,,,-Werte
und mit -0,48
Streckgrenzenabh~l~~igl~eitg~lt
mit dem Orowan’schen
Ansatz beschreiben l&fit. tiber die Verfest,igung liegt ein Ansatz gen
iv prop. “1 * t-n den
bisherigen
St,reckgrenze scheint
1963
et nl.us) vor, nach dem Legierungen
h&ngen :
Nach
11,
mit fiir die Aa,,,,- We&e eine gute Ubereinstimmung dem berechneten Wert von -0.46, SO da13 sich die
Auslagerungstemperatur
die Teilchenzahl
VOL.
zeigt mit -0,50
4 wiedergegebenen
&ii% sich dar~berhinaus
betrachten,
METALLURGICA,
in
der
Ansatzen
zur
Legierungen
mit
Teilchenabstand
A
Deutung
der
Ausscheidungen die
bei
kleinen
zudtzliche
GriiIje zu sein.
Ve~ormungsgraden
?Terfesti~~~ng zeigen,
starke
eine
die dadurch
hervor-
gerufen wird, da13 die sich bei der \?erformung urn die Ausscheidungen
bestimmende
von Fisher
mit Ausscheidun-
eine Kraft
bildenden Versetzungsringe
auf die Versetzungsquelle
ausiiben,
Nach der Orowan’schen Theorie,u4) die in einigen F’iillen’15*16) schon bestatigt werden konnte,
neuer
ergibt sich fiir die Stre~kgrel~ze:
hohere Spannungen
erforderlieh
liche
hart
Versetzungen
aus
Verfestigung
Versetzungsringe
so da13 zur Bildung
einer auf.
Franck-Read-Quelle werden.
sobald
hervorgerufenen
Diese zusatz-
die
durch
Spannungen
die groB
genug sind, urn zu Finer Scherung der Teilchen bzw. der Matrix wobei ~a die Streckgrenze Konsta.rne,
der reinen
0 der Schubmodul
Matrix,
a2 eine
und b der Burgers-
zu fiihren.
Verfestigung ri&
ent~sprechen.
Verformung Vektor
der Versetzung
sind.
us . T,
hier kurz mit
Bei weiterer
ho,
bezeichnet,
Teilcheu bildet
entspricht
dabei
der Spannung,
ist, eine Versetzungslinie
vom Abst,and aich
urn das
A hindurchzudr~cken. Teilchen
wghrend
die Versetzung
wendert.
Der mittlere
proportional
I/$‘%,
aus der Te~lchenzahl
zwischen
derartiger
hinter
ein
die
Ergebnis,(lG) Quaiitativ
Dabei
Versetzungsring,
dem Teilchen
Teilchenabstand
der
ist nun etwa
wie das von Fisher So
starke
Verformungsgraden
bei Verformungsgraden unerwartet
oberhalb
O&i% Dehnung
dieser Bereich
von etwa 5 bis lo?/, reicht.
bzw. wenn man fiir n der Wert 1,37 einsetzt
sichtigt.
Ao, pxop . t-o,46 d.b.
die Werte
mischen
Papier gegen die erforderliche
dauer aufgetragen ergeben.
logarith-
Auslagerungs-
eine Gerade mit der Neignng
Allgemein
nimmt
Ma13 fiir die Streckgrenze, liegenden Fall Verformungen
mnflgebend
fur Aa, mi_iBten in doppelt
-_0,46
men die a,,,-Grenze doch erscheint
als
es im vor-
wegen der starken Verfestigung unterhalb 0,20/0 sinnvoll, such
bei die
ist und diese
insbesondere
Verfestigung Etwas
und Mit,arbei-
an SI-Cubis zu riner
und Cu-CxVerformung
Selbst, wenn man beriick-
der Ausscheidung
Legiexung verschieden
kleinen
schwachere,
wirksam ist, wlhrend
da3 fiir die Grenze der starken
die Scherfestigkeit
sehr
etwa 0,524.
von Fisher
sowie Ergebnissen’s)
Legierungen
mit’
da13 die starke Verfestigung
den Abschgtzungen
tern,o”
bei
unabhangige
ist allerdings,
nur bis maximal
Ergebnisse
die ausgelagerten
zeigen
vom -4usscheidungszustand
nach
und Mitarbeit,ern.(“‘)
Verfest,igung
proportional
Da X --r a,. - 87, folgt
InBezug
und eine wesent,lich
so da13 Acr, danach der 3. Wurzel sein sollte.
Versetzungsringe
die vorliegenden
iibcrein.
eine
?Ilate-
fiihrt dieses Model1 zu demselben
stimmen
Theorie
Probcn
weiter-
Legierungen
auchdurcheinen&uergleitungsprozessbilden.
zwei
sol1 die
Nach ~irs~h(ls~ konnen sich bei der
auf die Verfestigung erforderlich
Verformung
dann der des ausscheidungsfreien
Werte
~~erfestigl~ng
bzw. der %Iatrix von Legierung
sind, erscheint
zu
der Unterschicd
zu den Al-Cu-Legierungen
recht beacht-
lich. We aus Bild 6 zu ersehen Lst,, st,cigt, die ~7e~est,igi~n~ bei kleinen
Verformungsgraden
der Probe stark an. Ubereinstimmung
mit, der Go,a,-Grenze
Dies steht ebenfalls in qualitativer mit der Theoric
von Fisher et
aZ.(17),
cr,,,i-Werte zu betrachten. Die entsprechenden aOWerte der Matrix Iiegen bei etwa 1,5 kg/mm2 fur a0,o1 und etwa 2,s kg/mm2 fur ~a,~. In Bild 9 sind nun
wonach die, im Vergleich zu homogenen Proben, durch die starke Verfes~ig~~ng bedingte maximale zusatzliche
sowohl die Werte fiir Acr,,, aIs such fiir Ao, o1 auf doppelt logarithmischem Papier gegen die Auslage-
f3j2/g ist, wenn ,f der Volumenanteil der Ausscheidung und r dermittlere Teilchenradius ist,. Da im vorliegenden
rungsdauer
Fall S konstant
aufgetragen.
in befriedigendem
Die geforderte
LinearitLt
ist
MaBe gegeben und such die Neigung
Fliefjspa~ung
oh (“hardening
stress”)
proportional
gehadten wurde, int A/r konstant und
damit, mird ah proportional
l/A, dh. die Verfrstigung
HOHX:
AUSGEHARTETE
483
~LC~~INI~~~.-SILIZIULCI-LEGIERUSC
Auslagerungsdouer his zum Erreichen L eittihigkeit van 29, Bin/n mm * [min]
einer
BILD. 9. Abhiingiakeit
der uo.z-bzw. oo.ol-Grenze von der zum Err&h%n einer Leitfkhigkkit von 29,s ,4usm/Q mm2 erforderlichen Auslagerungsdauer. lagerungstemperatur 235°C.
miiQte in gleicher abnehmendem
Weise
wie die Streckgrenze
Partikelabstand
ansteigen,
was:
mit
werden sie dichter liegen als an anderen Stellen.
wie
kann
bedeuten,
Bild 6 zeiyt, such der Fall ist. Zum AbschluB bleibt noch die Frage des Einflusses einer Verformung Eine
auf die Ausscheidung
Beschleunigung
Verformung
im
zu erijrtern.
der Ausscheidung
durch
eine
liegt meistens vor und beruht zum gr%-
ten Teil auf einer beschlcunigten
bereits
der
wasserabgeschreckten
daIj die Zahl
damit
die
Verteilung
der
Da13 dies such fiir zutriff’t, zeigen die
Teilchenabstand
Verformungen
Partikel
scheidungen
deutlich
kleiner
Bilder 10a und lob, in denen elektronenmikroskopische
zu einer Erniedrigung
recht hohen Streckgrenze,
einer
urn 30°//O verformten
wiedergegeben Aus
der
luftabgektihlten
Probe
sind.
wasserabgeschreckten
der
Proben
daB durch die Verformung
Ausscheidung
muIj
man
Keimstellen
den, an dcnen eine Keimbildung
in
schlieoen,
gebildet
wer-
energetisch giinstiger
bewirkte
die zunehmende grenzenerh6hung
Bei luftangekiihlten
abgeschreckte
Proben
Verformungen
bereits
(Bild 7 und 8) erklgren kiinnte,
Wenn der
mit weniger Ausals der Proben,
lich weniger sehr
mittlere
fiihrt dies Proben
Erst bei hijheren VerforVerteilung
Streckgrenzenabnahme kompensiert
durch
werden und
beobachteten
Streck-
Proben, die unverformt
wesent-
ftihren.
eine
von der Verformung
ist
zu der bei starkerer Verformung
verschiedenen
in Abhgngigkeit
Proben.
die
unregel-
der bei unverformten
Teilchenzahl
ist als an Versetzungsringen bzw. Leerstellena’gglomeraten. Ein weiterer Unterschied, der such den Streckgrenzenverlauf
merklich
mungen wird die durch die unregelmgfiige der Partikel
Beschleunigung
jedoch
in unverformten
wohl
erhiiht wird,
in den Bereichen
Durchstrahlungsaufnahmen
und
Ausscheidungsteilchen
mLlJiger ist als bei unverformten Teilchenabstand
einer unverformten
der
Dies
Proben
Ausscheidungsgeschwindigkeit
bei kleinen
infolge
Keimbildung
Bildung bevorzugter Keimstellen. die unt.ersuchte Al-Si-Legierung
und
Fall
Ausscheidungen
vie1 niedrigere
und demzufolge
Streckgrenze
haben,
als wasser-
wird die durch
bewirkte
such
Erhiihung
kleine
der Teil-
diirfte in der Verteilung der Keimstellen liegen. WBhrend die durch Abschrecken gebildeten Versetzungsringe bzw. Leerstellenagglomerate sehr gleichm8Big verteilt sind, wird die Verteilung der durch eine
chenzahl, selbst’ bei unregelm&ger Verteilung eine im Vergleich zu unverformten Proben merkliche Ver-
Verformung erzeugten KeimsteIlen unregelm%iBiger sein, in Gebieten stark inhomogener Verformung
dafl die in Bild 7 wiedergegebene
ringerung des mittleren Teilchenabstandes und damit eine Erhohung der St’reckgrenze zur Folge haben, so Abhgngigkeit
CT~, ,-Grenze von der Verformung verstgndlich
der
erscheint
ACTA
484
METALLURGICA,
VOL.
II,
gleiche Keimzahl
1963
zur Voraussetzung
In dem Pall ist ebenfalls zu erwarten.
Piir
geschwindigkeit, vermuteten,
eine
ErhGhung
geschwindigkeit,
denen
Proben
Man mu13 also annehmen, Verformung partikel
such
die
dalj fiir den EinfluB
ErhGhung
Deutschland
Untersttitzung
dieser
schungsgemeinschaft
fiir Wirtschaft
Arbeit,
der
gemacht,
der Bun-
Deutschen
fi_ir die Bereitstellung
Aufnahmen
Heimendahl
der
der Ausscheidungsder Diffusionsge-
danke ich fiir die finanzielle
ZerreiBmaschine.
kopischen ebenfalls
die Ausscheidungsteil-
eine Rolle spielt.
Dem Bundesminesterium desrepublik
Unsowie
etwas grijl3er sind.
neben der Verteilung
schwindigkeit
tronischen
luftabgekiihlten
Proben gleicher Ausscheidungs-
nach
then in verformten
Diffusions-
und Turnbullc5)
elektronenmikroskopische
an verformten
wasserabgeschreckten
Streckgrenze
der
die such Rosenbaum
sprechen
tersuchungen
zu haben braucht.
eine niedrigere
wurden wofiir
Die
elektronenmikros-
von Herrn ich
For-
der elek-
an
Dr. M. v.
dieser
Stelle
danke. LITERATUR
Elektronenrnikroskopische DurchstrahBILI,. 10. lungsaufnahmen ausgelagerter Al-Si-Proben. Die elektronmoptische VergrGDerung betriigt 8000 x , dio Aufnahmen sind auf 16 000 x nachvergr6Rert. (a) 56O”/Luft; bei 235” ausgelagert (b) 66O”/Luft, 3096 kaltgezogen, anschliel3end bei 235” ausgelagert.
Das Ergebnis, mit gleicher
dalj verformte
serabgeschreckte
Proben
als diese aufweisen, eine ungleichm&Bigere in
den
luftabgekiihlte
Ausscheidungsgeschwindigkeit
verformten
eine niedrigere
wird miiglicherweise Verteilung Proben
Proben wie was-
c,,, ,-Grenze ebenfalls
auf
der Ausscheidungen zuriickzufiihren
Dariiberhinaus
kann
die Verformung
aber
einer ErhGhung
der Diffusionsgeschwindigkeit
sein. such
zu
fiihren,
was bedeutet , daB gleiche Ausscheidungsgeschwindigkeit
mit
einer
wasserabgeschreckten
Probe
nicht
1. L. K. JETTER und R. F. MEHL, Trans. Amer. Inst. Min. (Metall.) Engrs. 152,166 (1943). 2. A. H. GEISLER und F. KELLER, Trans. Amer. Inst. Min. (Metall.) Engrs. 171,192 (1947). 3. W. K~STER und W. KNORR, 2. Metallk. 45, 616 (1954). 4. H. S. ROSENBAUM und D. TURNBULL, Actu Met. 6, 653 (1958). und D. TURNBULL, Actu Met. 7, 664 5. H. S. ROSENBAUM (19.59). 6. A. SAULNIER, Nem. Sci. Rev. Xet. 58, 615 (1961). 7. A. KELLY und R. B. NICHOLSON, Precipitation hardening demniichst in B. Chalmers Progress in Muterial Science. 8. E. W. HART, Properties and Microstructures, S.95/1Oi, Amer. Sot. Metals, Cleveland (1954). 9. H. BBHM, 2. MetaZZk. 51, 409 (1960). 10. J. C. FISHER, Dislocations cd Mechaniccll Properties of Crystals S.513. Wiley, New York; Chapman and Hall, London (195i). 11. D. KUHLMANN-WILSDORF und H. G. F. WILSDORF, J. Appl. Phys. 31, 516 (1960). 12. W. E. MEIKLJOHN und R. E. SKOI)~, Actn Met. ‘7, 675 (1959). 13. C. ZENER, .J. Appl. Phys. 20, 950 (1949). 14. E. ORO~AN, Symposium on Internal Stresses S.451. Inst. of Metals, London (1948). 1.5. D. DEW-HUGHES und W. E. ROBERTSON, Actcr Met. 8, 147 (1960). 16. J. G. BYRNE, M. E. FINE und A. KELLY, Phil. Mag. 6, 1119 (1961). 17. J. C. FISHER, E. W. HART und R. H. PRY, Acta Met. 1, 336 (1953). 18. P. B. HIRSCH, J. Inst. Met. 86, 13 (195i).
DES
MECHANISCHEN
AUSSCHEIDUNGSVERHALTENS EIGENSCHAFTEN
EINER
AUF
DIE
AUSGEHARTETEN
ALUMINIUM-SILIZIUM-LEGIERUNG” H.
Bi)HMt
Bei der Ausscheidung van Silizium aus einem iibersattigten Al-Si-Mischkristall ist die Zahl der SiKeime und damit die Ausscheidungsgeschwindigkeit in starkem Malle van der thermischen Vorbehandlung der Proben abhangig. Durch Anderung der Abschreckbedingungen ist es miiglich, die Zahl der Ausscheidungsteilchen innerhalb mehrerer Zehnerpotenzen zu variieren. In der vorliegenden Untersuchung zeigte sich, da6 die Streckgrenze und die Verfestigung einer Aluminium-Legierung mit I,2 Gew.% Silizium erwartungsgem&Li eine starke Abhangigkeit van der Zahl der Ausscheidungsteilchen aufweisen. So ist es moglich die o,,,-Grenze,der Legierung bei konstantem Ausscheidungsgrad und gleicher Auslagerungstemperatur allein durch Anderung der Abschreckbedingungen auf alle Werte zwischen 4 und 18 kg/ mm2 zu bringen. Im Bereich kleiner Verformungen (unter 0.5%) steigt die Verfestigung mit der Streckgrenze etwa linear an. Bei Verformungen oberhalb 0,5o/, ist die Verfestigung vom Ausscheidungszustand unabhiingig. Eine Verformung vor dem Auslagern fiihrt wohl in allen Fallen zu einer beschleunigten Ausscheidung, ihr Einflul3 auf die mechanischen Eigenschaften ist jedoch van den Abschreckbedingungen nach dem Homogenisieren abhangig. Die Ergebnisse werden erijrtert und mit den Theorien iiber die Streckgrenze und die Verfestigung ausscheidungsgehiirteter Legierung verglichen. Dab+ zeigt sich, daIj die beobachtete Abhangigkeit der Streckgrenze mit der Theorie van Orowan in guter Ubereinstimmung steht.
EFFECT
OF PRECIPITATION
ON
THE
OF A HARDENED
MECHANICAL
Al-S1
PROPERTIES
ALLOY
In precipitation of silicon from a supersaturated AllSi solid solution the number of silicon nuclei depends strongly on the thermal history of the specimens. Through variation of the quenching conditions it is possible to vary the number of precipitates by several orders of magnitude. The present studies show, that the yield strength and the work-hardening of an aluminium alloy with Therefore it is 1.2 wt. oJ, silicon exhibit, as expected, a strong dependence on the number of precipitates. possible to bring about changes of as.2 at a constant extent of precipitation and at equal aging temperature to all values between 4 and 18 kg/ mm* through altering the quenching conditions. In the region of small deformations (less than 0.5%) the work-hardening increases linearly with the yield point. At deformations above 0.596 the work-hardening is independent of the precipitation conditions. Deformation before aging leads to an acceleration of the precipitation in all cases, however the influence on the mechanical properties is dependent on the quenching conditions after homogenization. The results will be discussed and compared with theories of the yield point and the work-hardening of precipitation hardened alloys. It shall be shown, that the observed dependence of the yield point agrees well with the t,heory of Orowan.
INFLUENCE MECANIQUES
DU DUN
PHENOMENE ALLIAGE
DE
PRECIPXTATION
ALUMINIUM-SILICIUM,
SUR DURCI
LES PAR
PROPRIETES PRECIPITATION
Lors de la precipitation de silicium dans une solution solide sursaturee d’Al-Si, le nombre des germes de silicium ainsi que la vitesse de precipitation, sont fortement dependants des traitements thermiques effect&s sur les Qprouvettes. En changeant les conditions de trempe, il est possible de varier le nombre des particules p&&pit&es de plusieurs puissances de dix. Dans cette recherche, on a pu trouver comme il fallait le prevoir, que dans un alliage d’aluminium contenant 1,2% en poids de silicium, la limite Blastique et le durcissement Btaient en relation bien nette avec le nombre des particules precipitees. Ainsi, il est possible de varier la valeur et la limite elastique a 0,2% de l’alliage, entre 4 et 18 kg/mm2, en gardant le degre de precipitation et la temperature de vieillissement constants, et en variant uniquement les conditions de trempe. Dans le domaine de petites deformations (en dessous de 0,5%) le durcissement augmente avec la limite Blastique, d’une fapon presque lineaire. Pour des deformations superieures B 0,57& le durcissement est independant de l’etat de precipitation. Une deformation avant le vieillissement conduit dans tous les cas b une precipitation plus rapide. Toutefois, son influence sur les proprietes mecaniques depend des conditions de trempe qui suit l’homogeneisation. Les resultats sont expliques et compares avec les theories de la limite Blastique et du durcissement par precipitation. On peut alors constater que l’observation de la variation de la limite Blastique coincide bien avec la theorie d’orowan.
* Received May 23, 1962; revised August 20, 1962. t Institut ftir Metallkunde der Bergakademie Clausthal. ACTA
METALLURGICA,
VOL.
11, MAY
1963
475
SCTA
476
METALLURC:IC!A,
1. EINLEITUNG
Siliziuni-Legierungen
liegen
binarer Aluminium-
eine Reihe
von
Unter-
vor. Beim Zerfall eines iibersattigten suchungen(‘-@ Al-Si-Mischkristalls scheidet sich direkt Silizium aus. Rosenbaum
elektroniseher
Vorbehandlung
untersuchten,
allsgeschiedellen
auf die Ausscheidungs-
fanden,
Si-Teilc~len
da3 und
Busschcidungsgeschwindigkeit Zahl der Si-Teilchen genisierung Auslagerun~
etwa
bis
MaBe von
vorausgelagert
wurden,
1Oro pro
Teilchen/cm3
naeh
abges~hre~ktl~n
in rasch
Proben
wird
dem
Turnbull darauf zuriickgefiihrt, an Verset’zungsringen tion iiberschiissiger
Auslagern
1014
hohere Zahl
Rosenbaum
und
da13 die Ausscheidung
stattfindet,
mit induk-
an
Fur die elekt’ronenmikroskopische stand das Elmiskop
der
Probe
Durchstrahlung
I der Fa. Siemens zur Verftigung.
Urn den EinfluB einer Kalt~~erfor~~~lllg zu untersuchen,
wurden
eine Reihe
Homogenisicren
von
Proben
nach
dcm
durch Ziehen verformt.
3.
VERSUCHSERGEBNISSE
die durch Kondensa-
Leerstellen entstehen.
Will man den EinAuB der Zahl der ~4uss~~leid~lngen
bzw. in
auf Raumtemperatur von
Dehnung die
der
bis +3O”C
Die wesentlich
enthalten.
der Ausscheidungen
mit auf-
cm3, wahrend
und bei -40 nach
wurden,
der Fa. Zwick
Dehnungsmessung
So betrggt die
Proben, die in Wasser von 20°C abgeschreckt, flussigcr ‘Luft abgeschreckt
die
und
befestigt waren, ermittelt wurde.
der
such
Kraft-
Dehnungsaufnehmern,
die nach der Homo-
abgekiihlt
lo6
Z&f
damit,
abhangen.
in Proben,
an Luft
die
in starkem
den Abschreckbedingungen
1963
geIlonlrne~1, wobei die bleibende tiven
und Turnbull(4~5), die den Einflu13 der
thermischen kinet,ik
11,
den auf einer Zerreifimaschine
die Auss~heidungskinetil~
&er
VOL.
Demgegen-
auf das mechanische zweckmafiig,
Verhalten untersuchen,
Proben
zu vergleichen.
gleichen
Als Ma3 fur den Grad der Ausschei-
dung wurde die elektrische im
Falle
denen
so ist es
Busscheidungsgrades
Leitfkhigkeit
gewahlt, die
der Aluminiuln-Siliz~um-~~egie~ngen,
sich
elemontares
deutlichsten
auf den
Silizium
Mischkristallzerfall
Zweifellos wird die Leitfahigkeit
bei
ausscheidet,
am
anspricht.
in geringem Umfang
i_iber halt Saulnier(6) auf Grund elektronenmiltroskop-
such durch die Verteilung der Phasen bestimmt,
ischer ~Jntersu~hungen eine ~eimbildung
diirfte dieser EinflulS hier zu ~~erna~hl~ssigell sein.
des Siliziums
an Ve~et,z~~ngsringen fur nicht ~~ah~~heinli~h, mu& wie die Versuche von Rosenbaum gezeigt
haben,
ein starker
konzentration Kelly
und
bestehen
der Leerstellen-
auf die Keimzehl vorliegen, der nach moglicherweise such darin
Nicholson(7)
kann,
da6 kleine
zugte Keim~i~dungstellen Die
EinfluR
do&
und Turnbull
Moglichkeit,
die
Lee~te~encluster
und
Silizium,
der
Ausscheidungen
Vorbehandlung
innerhalb
zn variieren, 1ieWes sinnEigenschaften,
~~erfestigLlllg, einer eingehend
wie
Aluminium-
wurde eine Legierung im Tammann-Ofen
eine Stahlkokille den
zunlichst
Durchmesser
vergossen
gewalzt
mit 12 Gew.%
erschmolzen
27.5
sich auf die Leitfkhigkeit
nicht aus, worauf bereits Rosenbaum
praktisch
und T~~rnbull(~~
wurde.
und
zeigt,
Unterschiede in
der
zeigen sich dagegen,
Spannungs-Verformungs-Kurve
zwar weist die wasserabgeschreckte St.reckgrenze
eingesetzt wie Bild
1
und
Probe eine hohere
auf.
bzw.
wieder, die nach Wasserab-
Luftabkiihlung
bei verschiedenen
aufweisen als die luftabgekiihlten und zum anderen eine wesentlich starkere BbhBngigkeit der mochanischen
bei Tem-
per&men zwischen 180 und 400°C erfolgto ebenfalls in einem Sal&ad. Die olektrische Leitfahigkeit wurde mit Hilfe einer Thomson-Brticke bei 20°C gcmessen. Die wahron Spannungs-Dehnungs-Diagramme
von Prohen
schreckung
s~hre~ktel~~obe~~ oinma.1 sehr vie1 hohere Festigkeiten
wur-
auf einen
Die Auslagerung
Diagramme
und in
Die Proben
anschlief3end
hat.
in einem
wurden die Proben 15 Min. bei 570°C
in einem Chloridsa~zbad.
Proben
Abkiihlungsge-
Temperaturen auf eine Leitfahigkoit von33,O m/Qmm2 ausgelagert wurden. Man sieht, dal3 die wasserabge-
von etwa 120 mm gezogen.
Homogenisiert
verschiedene
Bild 1 gibt ferner die wahren Spannungs-Dehnungs-
zu verfolgen.
die aus Al 99,990,(, und Si 99,3%
Kohletiegcl
schwindigkeitwirkt
die
Zahl
2. VERSUCHSDURCHFtiHRUNG
Untersucht
d.h.
hinwiesen und was zugleich zeigt, da13 in den luftab-
die mechanischen
Silizium-Legierung
fiir die wasserabgeschreckten
mm2,
gekiihlten Proben noch keine Ausscheidung
mehrerer GrGBenordnungen Streckgrenze
als such m/bZ
der Legierung nach dem
hetrug sowohl fur die luftabgekiihlten
bilden.
durch geeignete thermische voll erscheinen,
bevor-
Die elektrische Leitf~higkeit Homogenisieren
dooh
wur-
temperatur
Eigenschaften zeigen.
noch deutlicher.
von
der
Auslagerungs-
In Bild 2 wird dieser Unterschied Bier ist die cr,,,-Grenze
in Abh&n-
pigkeit. von der ~4usia.gerungstelnperatur aufgetragen. Fur die Werte drr cro,oI-Grenze erg&t sich ein ganz ana,loger Verlauf. Die wasserabgeschreclrten Proben, die eine ctwa 20 ma1 so hohe Ausscheidungsgeschwindigkeit
wit die luft,abgekiihlten
Proben habcn,
ROHM:
AUSGEHARTETE
ALUMINIUM-SILIZIUM-LEGIERUXG
-
477
560°/ Luft -
56O”/H2 0
BILD. 1. Wahre SDannun~s-Dehnunpskurven homogenisierter sowie &i verichiedenenTemperaturen ausgelagerter Proben einer Al-Legierung mit l,Z% Si. Die ausgelagerten Proben haben alle eine Leitfhhigkeit van 33,0 m/Q mm2.
weisen
danach
bei niedrigen
turen eine a,,,-Grenze
Auslagerungstempera-
auf, die fast fiinfmal
Anderung
so hoch
ist, wie bei Lufmbktihlung. 3.2. Abhiingigkeit
bestimmten
der a,,,-Grenze
iiber die Abhangigkeit
ben erforderlich),
der a,,,-Grenze
vom Aussoheidungsgrad erlaubt Bild 3, in dem die der a,,2- Grenze (bezogen auf die zu 100 Leitfahigkeit Proben
aufgetragen
gemessen,
Die
Werte
der
sind
an
die nach dem Homogenisieren
Wasser abgeschreckt ausgelagert
gegen die dnderung
ist.
wurden.
und verschieden We
in
lange bei 235°C
man sieht, steigt die aO,a-
Grenze bereits bei kleinen Leitfahigkeitsanderungen? d.h. bei geringer Ausscheidungsmenge, Eine Uberalterung scheidung
setzt
abgeschlossen
schon
ist als die
sehr stark an.
ein bevor
die
Aus-
ist.
die Auslagerungsdauer ten
Die
Teilchenzahl 11
von
la&
sich,
wie
erwflhnt,
durch
bzw.
zum Erreichen eines festgeleg-
Leitfahigkeitswertes
als Parameter
genommen.
Alle Proben wurden bei 235°C auf eine Leitfahigkeit von 29,8 m/Q mm2 ausgelagert, dungsgrad
von
etwa
Ausscheidungsgrad
40%
ist, bereits eine starke Zunahme andererseits niedrig,
Bei
diesem
der a,,s-Grenze
ist der Ausscheidungsgrad gebildeten
der urn die
Diffusionshdfe Behandlung
ein,
aber noch so
daIJ keine starke Uberlappung
vorliegen
der Ergebnisse
wiirde.
Vorbehandlung Abschrecken und +235”C)
Durch geeignete thermische der Proben (verschieden rasches auf Temperaturen zwischen - 180 war es moglich, die erforderliche
Auslagerungsdauer Leitfahigkeitswertes 120 min.
was einem Ausschei-
entspricht.
tritt, wie aus Bild 3 zu entnehmen
erschweren
Eigenschaften
sind
aber in
steht, wurde die Ausscheidungsgeschwindigkeit
Ausscheidungen
bei konstantem Ausscheidungsgrad Auslagerungstemperatur verfolgt.
(hierzu
an Drahtpro-
die Zahl der Ausscheidungen
Urn die Zusammenhange zwischen der Zahl der Ausscheidungsteilchen und der Streckgrenze sowie der Verfestigung genauer erfassen zu konnen, wurde die der mechanischen
eines
leichter und genauer
direkter Beziehung zur Ausscheidungsgeschwindigkeit
wird, die eine theoretische
Abhangigkeit
in weiten GrenErreichen
Aufnahmen
3.3. EinJluB der Teilchenzahl
der Teilchenzahl und konstanter
zum
Teilchenzahl
elektronenmikroskopische
Zunahme
gesetzte maxima,le Zunahme)
Da die Dauer
Ausscheidungsgrades
zu ermitteln
worn
Ausscheidungsgrad Bussagell
der Abschreckbedingungen
zen variieren.
beliebig
zum
Erreichen
zwischen zu verandern.
knapp
des 3
obigen min.
und
ACTA
r560°/Luff,30%
_
XETALLURGICh,
..-..._~ 41
“h
0 00
0”
250
I ? 41 100 50 75 0 25 Ausia~rungsdauer &is zum Erre;chen einer Leitflihigkeif von 29,8 m/n mm2 irninj’
-l----o
/ 200
11, 1963
verformt
-------Fo 0
9
VOL.
1
300
350
Ausfagerungstemperatur
400
4. EinfluIj der Ausscheidungsgeschwindigkeit auf die no,%-Grenze. _4uslager~lngsterrlperatur 23j°C. BILD.
PC2
der co,z-Grenze (a) luftabBILD. 2. Abhiingigkeit gekiihlter, (b) wasserabgeschreckter und (c) luftabgekiihlter uud anschliefiend urn 30% verformter Proben van der Auslagerungstemperatur.
keit,
d.h.
liegt,
langen
mit
Auslagerungszeiten,
steigender
recht
niedrig
Ausscheidungsgesch~~iIldigk~it
zun%chst sehr schwach, dann jedoch sehr stark an.
Die aufgenommenen Diagramme teten Werte geben
wahren Spannungs-Dehnunga-
liefern nicht nur die bisher allein betrschfiir die a,,,-bzw.
sie such
Auskunft
verhalten der Legierungen. Betrachtung
der
a,,,l-G.renze,
iiber
das
Bereits bei oberfliichlicher
Diagramme
der
Prohen f&llt auf, da13 die Neigung also die Verfestigung,
der Leitfiihigkeitsdnderung
zwischen
BIZL~. 3. AbhBngigkeit der StreckgrenzenBn~lerung Auslagerungstemperatuf vom Au~cheidungsgrad. 235°C. Der Ausseheidungsgrad ist durch die Leitflihigkeitsiinderung gekennzeichnet.
1 und 2:/,
jeweilige a,,, ,-Grenze. genannten grenze
und
im Verformungsbereich
aufgetragen
und zwar gegen die
Die ~~erfestig~Il~gist, danach im
Verformungsintervall damit
dies
als such fiir
In Bild 5 sind die Werte
da/de
such ftir htihere Verformungsgrade)
In Bild 4 sind nun die Werte der CT,,,-Grenze gegen
gleich ist;
ausgelagerte
Proben.
fiir die Verfestigung
&]
d.h.
bei ~~erformungsgraden oberhdb
gilt sowohl fi_ir verschieden
Anteil
verschiedenen
der Kurvcn,
etwa 0*5°/0 in allen Fgllen weitgehend nur homogenisierte
vielmehr
Verfestigungs-
vom
(das
gleiche
gilt
von der Streck-
~~uss~lleid~lngszustand
der
Proben praktisch unabhgngig.
Sehr grolJe Unterschiede in der Verfestigung zeigen die jeweils erforderliche Auslagerungsdauer aufgetragen. Man kann ebenso gut die Werte der CT~,~~- sich dagegen bei Dehnungen unterhalb etwa 0,20,b, Grenze nehmen, die Abhgngigkeit ist grunds&tzlich d.h. bei sehr kleinen Verformungen, und zwar ist die die gleiche.
Wie man sieht, steigt die a,.,-Grenze,
bei Proben
mit geringer
die
Ausscheidun~s~esch~vindi~- ” Y”
Verfestigung umso gr%er, je hiiher die a,,,,-Grenze ist. DadieSpannungs-Dehnungs-Diagranlmeindiesem
I
AUSGEHARTETE
479
ALUMINIUM-SILIZIGM-LEGIERUXG
und Turnbull(495) hatten bereits gezeigt, daB die Ausscheidung
durch eine Verformung
gekiihlten
als such bei wasserabgeschreckten
beschleunigt
sowohl bei luftabProben
aird.
Zun&chst
wurden luftabgekiihlte Proben durch urn 309/o verformt und bei verschiedenen
Ziehen
Temperaturen
auf einen konstanten
grad, gekennzeichnet
Ausscheidungs-
durch eine elektrische Leitfghig-
keit von 33,0 m/Q mmz, ausgelagert. o,,,,-Grenze 20 6 RILD.
I und
Bereich
42
nicht,
wie zwischen
zu Punkt
Verfestigung
1 und 2% Verformung, sich somit
B;ndert, wurde als MaIj fi_ir die
0,Ol und 0.1%.
im Verformungsbereich
Die Werte der
in Bild
aufgetragen.
den Werten da13 die
der unverformten
2 gegen
Streckgrenze
der
d.h. der zwischen
In Bild 6 sind diese Werte gegen die
als die der luftabgekiihlten
schn-lcher
Proben.
zu den wasserabgeschrecktcn
rigeren
a,,e-Grenze
schwindigkeit
die
in den verformten
den wasserabgeschreckten.
Proben
ansteigt
Trotz
wonach
grenze
Proben
Damit
hiiher als in
ist bereits ein in
der Ausscheidung
nicht
in
gleichem
120
10
5
MaBe
Verformung
I
!
nied-
Ausscheidungsge-
Ergebnis
die durch eine Verformung
gerufene Beschleunigung
der im
Probcn
den Bildern 7 und 8 n&her veranschaulichtes genannt,
mit
Proben, aber st&rker
Vergleich
ist
entsprechenerkennt man,
verformten
als die der wasserabgeschreckten
die
Bei Vergleich
Proben
fallender Auslagerungstemperatur
der Wert (~~,~-cr~,~~ genommen,
Spannungsanstieg
sind
mit denim gleichen Bild wiedergegebenen
zwischen der o~,~-
ann&hernd linear verlaufen, die Verfestigung von Punkt
Proben
Auslagerungstemperatur
LKdmrnZj
5. Verfestigung (do/&) im Rereich sq:, Dehnung in Abhgngigkeit van Grenw.
der
hervor-
die Streck-
erhiiht,
wie
p/J 0
I
4 Go,ol
jg/,m
2_
l2
HILD. 6. Abhlingigkeit der Werte fiir CT~,~- 00,~~ van der no,ol-Grenze. Die Gr613e no,1 - cr,,,oldient als Ma13 fiir dio Verfestigung in diosorn Rereich.
CT,,O,-Werte der jeweiligen Proben Werte liegen mit befriedigender
Bereich den
einer Geraden,
Nullpunkt
gehen
aufgetragen. Genauigkeit
die SelbstverstBndlich muI% d.h.
scheint mit der n,,,,-Grenze
die
Die im durch
Verfestigung
linear anzusteigen.
3.5. l&r&LB eirLer 17erformung Die bisher
aufgefiihrten
Ergebnisse
wurden
aus-
schleiBlich an Proben ermittelt, die unverformt ausgelagert, wurden. Es lag nahe zu priifen, ob die durch
0
eine Verformung vor der Auslagerung hervorgerufene Beschleunigung der Ausscheidung die mechanischen Eigenschaftrn beschleunigte schreckens
in gleicher Weise beeinflufit, wie eine Ausscheidung infolge raschen Ab-
nach
dem
Homogenisieren.
Rosenbaum
20 Auslagerungsreit bis zum Leitftihigkeit von 29,8 m/n
RILD.
auf
40
60
Erreichen einer mm2 &id
7. EinfluD der ilusscheidungsgeschwindigkeit, die no,z-Grenze kaltverformter luftabgekiihlter Proben. Auslagerungstemperatur 233”.
eine
ACTA
480
METALLURGICA.
VOL.
11,
1963
Die ausgelagerten gleiche
verformten
Verfestigungsverhalten
Proben
zeigen
das
wie unverformt
aus-
gelagerte Proben, d.h. eine vom Ausscheidungszustand unabhgngige oberhalb
Verfestigung
etwa 0,5%
zustand
bei
Verformungsgraden
und eine vom
stark abhgngige
Ausscheidungs-
Verfestigung
bei kleineren
FormLnderungen. 4.
BESPRECHUNG
DER
VERSUCHS-
ERGEBNISSE
uber die mechanischen
Eigenschaften
gen mit Ausscheidungen
von Legierun-
liegen mehrere theoretische
Ans%tze(s) vor, nach denen die Streckgrenze hend durch den Abstand bestimmt wird.
Danach ist eine Erhiihung der Streck-
grenze mit a’bnehmendem Partikelabstand I”
0
~
was in iibereinstimmung
w
r,o
Auslagerungszeit zum Erreichen Leitfbhigkeit von 29,Bm /fi mm2 &Lo. 8. Einflulj auf die go,z-Grenze ter l’roben.
40
3i-J
nissen
einer [mid
steht,
nach
denen
eine
wesentlich
htjhere
Abhsngigkeit
bestimmter
thermisoher Vorbehandlungen.
In den Bildern 7 und 8
sind die o,,,Werte
eingetragen,
von Proben
dem Homogenisieren
die nach
durch Ziehen verschieden
stark
der Streckgrenze
qualitative
ijbereinstimmung
theoretischen
von
der
von
wasserabgeschrecktJen
29,s m/Q mm2 (vgl. Bild 4) ausgelagert
Auf
entsprechend
der Abszisse ist wieder die entsprechende Auslagerungsdauer als Ma13 fiir die Ausscheidungsgeschwindigkeit Abszisse
als Anhaltspunkt
angegeben; ferner noch
sind auf der
die zugehdrigen
Verformungs-
von der Teilchenzahl
zuriickzufiihren.
Die Grenze luftabgekiihlter
und
Die
Beeinflussung obwohl
der
g,,, 2-Grenze
eine Verformung
schleunigung
hinsichtlich
der
sehr unterschiedlich,
in beiden
der Ausscheidung
Fgllen
bewirkt.
der durch
eine Be-
So geht bei
luftabgekiihlten
Proben
die Verformung
hervorgerufenen
erhiihten Ausscheidungsgeschwindig-
graphische mit
und
Proben
Abhangigkeit
luftabgektihlten
Untersuchungen
bei Proben
starke Abh&ngig-
weitgehend was durch
bestgtigt
unabmetallo-
werden konnte.
Auslagerungstemperatur
Streckgrenze
spricht
der
nahezu gleichbleibende g,,, 2Proben wiirde dann auf eine hindeuten,
fallender
ansteigende
mit den
Auslagerungstemperatur
der Auslagerungst8emperatur
h&ngige Teilchenzahl
Proben
die
von der Auslagerungstemperat’ur
grade aufgetragen. Wie die Bilder zeigen, verhalten sich luftabgekiihlte wasserabgeschreckte
der Ergebnisse
auf eine verschieden
keit der Keimzahl
von
Auf die
hier sol1 zungchst
Es liegt nahe, die unterschiedliche a,,,-Grenze
c,,~~-
Proben.
Ansktzen geniigen.
verformt und dann bei 235°C auf eine Leitfghigkeit wurden.
o,,,-bzw.
Grenze aufweisen als luftabgektihlte
Auslagerungstemp. 235°C. auf Grund
Ergeb-
die wa,sserabgeschreckten
Proben mit einer sehr hohen Zahl an Ausscheidungsteilchen
der Ausscheidungsgeschwindigkeit kaltverformter wasserabgeschreck-
Ausscheidung
zu erwarten,
zu den vorliegenden
wird spgter noch eingegangen, beschleunigte
weitge-
der Ausscheidungsteilchen
dagegen
peratur abnehmende
stark
der wasserabgeschreckten fiir
eine
Keimzahl.
mit
der Tem-
Im Gegensatz
sol1 nach Rosenbaum
und Turnbull(5)
Ausscheidungsteilchen
in wasserabgeschreckten
dazu
die Zahl der Pro-
keit stets eine ErhGhung der o,,,-Grenze parallel, wobei die o0 ,/L-Grenze jedoch nicht so sta,rk zunimmt,
ben bei Auslagerungstemperaturen
zwischen
370% nahezu unverindert
Abgesehen davon:
wie bei einer 13eschleunigung der Ausscheidung
daB die Anderung
verinderter formte
Abschreckbedingungen,
luftabgekiihlte
dungsgeschwindigkeit
Probe
d.h.
mit gleicher
wie eine
infolge
eine
ver-
Ausschei-
wasserabgeschreckte
Probe hat eine merklich niedrigere (T,,,,-Grenze. Wasserabgeschreckte Proben zeigen dagegen nur bei hiiheren Verformungsgraden eine ErhGhung der Streckgrenze, w8hrend bei geringen Verformungen (bis etwa lo:/,)
die o,, 2-Grenze trotz Erhiihung
Ausscheidungsgeschwir;digkeit abfsllt (Bild 8).
der
zun8;chst sogar leicht
Ubereinstimmung such
bleiben.
der Streckgrenze gebracht
Vorauslagerungsversuche
werden gegen
180 und
damit
nicht in
kann,
sprechen
eine
von
der
Auslagerungstemperatur unabhgngige Teilchenzahl. In diesen Versuchen zeigte sich, da13 die o,,,-Grenze von Proben, die bei 400°C ausgelagert wurden, durch eine kurzzeitige Vorauslagerung bei 235°C fast auf den Wert erhiiht wird, den Proben aufweisen; die nur bei 235°C ausgelagert wurden. Dieses Ergebnis, das man bei -4nnahme einer von der Auslagerungstemperatur unabhgngigen
Keimzahl nicht erwarten wtirde, spricht
BoH3l:
fiti
eine
mit
AUSGEHARTETE
steigender
Temperatur
abnehmende
da13 sich wiihrend der Voraus-
lagerung bei 235°C an den als Keimstellen Ve~se~zungsringen
vorherrschenden GriiBe
Keimzahl. Man mulj annehmen,
181
ALUMINIUX-SILIZIUI-LEGIERUSG
wirkenden
bzw. Leerstellena~glomeraten,
die
danach bei 235°C zahlreicher sind als bei 4OO”C, Keime
und
Keimbildung
damit
der
sehr hoch
sein, ihre
Ausscheidungsgrad
werden
dagegen noch gering sein. Da die Streckgrenze jedoch weitgehend
durch den Partikela.bstand,
der Teilchen
bestimmt
d.h. die Zahl
wird. sollte man, wie au& die
bilden, die bei 400°C zum groBen Teil stabil sind und
Ergebnisse zeigen, einen starken Streckgrenzenanst,ieg bei kleinem Auss~heidungsgrad erwarten. Bei weiterer
somit
Auslagerung
bei dieser Temperatur
weiterwachsen
einer gr6Beren Zahl von Ausscheidungen gleichen
Ergebnis
hatten
lhnliche
und zu
fiihren.
Versuche
Zum
an den
Die Abhangigkeit
der Keimzahl
von der Auslage-
bei wasserabgesohreckten
Proben,
die damit such die Streckgrenzenabh&ngigkeit erscheint
such
theoretisch
licherweisc als Keimstellen
einleuchtend. wirkenden,
le~~l~ondensat.ion gebildeten dern
sieh mit
steigender
erklsrt, Die m6g-
durch Leerstel-
Ve~~tzungsringe Temperatur
v&in-
sowohl
iiberwiegt dann das Wachstum,
Bereich
dungsgrades
bei starker
Zunahme
so da13 in
des Ausschei-
nur ein geringer Anstieg der Streckgrenze
eintreten wird> und zwar infolge weiterer Keimbildung
sich analog verhaltendenAl-Ge-Legierungengefiihrt.(g) rungstemperatur
diesem
nach
und zusiitzlicher durch
Wachstum.
scheidung
Verringerung des Partikelabstandes Der noch vor Ende der Aus-
beobaohtete
eine Koagulation
Streckgrenzenahfall
spricht fiir
der Teilchen wLhrend der Ausxchei-
dung. Als ngchstes stellt sich die Frage, in~ie~,eit sich die in Bild 4 ~~iedergege~)enen Ergebnisse iiber den Einflu8
Griifie als nach Zahl und zwar einmal durch Wach-
der Ausscheidungsgesch~indigl~eit
auf die q,,*-Grenze
sturn’lo) auf Kosten
mit, den theoretischen
iiber
durch
AuflGsung
anderer Ringe und zum anderen
unter
Bildung
von
Diese Vorg&nge laufen in merklichem Temperaturbereich Temperaturen
Leerstellen.(ll) Umfang erst im
der Selbstdiffusion
ab,
d.h.
bei denen such eine merkliche
bei
Si-Aus-
scheidung einsetzt. Beide VorgBnge, die Au&sung Versetzungsringen
und die Ausscheidung
werden also nebeneinander Tem~eratur
ablaufen.
~lirnrnt nun
Ausscheidung
die
von Silizium, Mit s&gender
treibende
infolge abnehmender
von
Kraft
~bers~t,tigung
des Teilchenabstandes lassen.
eines
erforderliche direkte
vorgegebenen
wendeten
a,b,
angegeben
Alle
Proben,
Ausscheidun~sgrad
Gleich-
sehiedene
so
Dalj
gewichtskonzentration anzunehmen der
der zunehmenden
an
Leerstellen
zu,
daIJ
ist, da0 die Aufliisungsgeschwindigkeit
Versetzungsringe
mit
der
Temperatur
zunimmt
a.ls dio Ausscheidungsgeschwindigkeit
Siliziums,
t1.h. die Zahl
steigender
Temperatur
der Keimstellen kleiner,
rascher des
wiirde mit
was die Streckgren-
zenabhingigkeit erklzren wtirde. Prinzipiell das gleiche gilt. far den Fall, da13 nicht ~ersetzungsringe,
die Werte
Meiklejohn
Schwierigkeiten
d.h.
zeigt
zun&hst,
die
der dispergierten
der Streckgrenze es sei denn,
maljgebend
Phase fiir die ist, bier
da6 die Unt,erschiede
hervorgerufen
aus einer ~luminium-~Iat,ri~
Keimbildung dagegen
in luftabgekiihlten
urn GitterstGrungen,
fiir die heterogene
Proben
nicht
der G*,~-
was man bei der ~~~lsscheidung von Silizium
Ver~la~hl~ssigt man die Keimbildungs~lauer,
Keimstellen
sehr
dafi der von
sondern Le~~~tell~nagglomeratealsKeimste~endienen,
Rei den bevorzugten
ausge-
trot&em
nur mit dem ~~nterschied, daB die schwindigkeit grtiBer sein wird.
Au%sungsge-
nach der durch
Zeit
jedoch al~sschlie~el~ ksnn.
t ausgeschiedenc
so ist, das
Volumen
gegeben
wird es sich
wie alte Versetzungen,
Korngrenzen,
Verunreinigungen usw. handeln, die durch Temperaturgnderungen im Bereich der Auslagerungstemperaturen praktisch nioht beeinflufit
wobei A’ die Teilchenzahl,
werden.
Teilchen mit 1 ,W3) angegeben wird und im vorliegenden
Die
AbhBngigkeit
der
Streckgrenze
~~uss~heidungsgrad (Bild 3) deekt sich mit Vorstellungen iiber die Auss~heidun~sh~rt~ung. wird die Zahl der Auss~heidungsteilchell kurzer Auslager~~ngsdauer
4
und Skoda’12) gemachte Ansatz, nach dem
Grenze nur durch I~oh~renzspaIlnungen werden,
be-
in Bild
ist in allen F&llen gleich.
fiir die cT,,,-Grenze
nur der Volumenanteil zutrifft,
Hilfe
an den ver-
o,,z-Grenze
ausgelagert,,
sind,
da tine
mit
bei 235°C auf den gleichen
Silizium-Menge
unterschiedlich
Hiihe
Proben
deren
is& wurden
genommen,
Aufnahmen
drahtf~rmigen
reitet.
wurde die zum
Teilchenzahl
elektronenmikroskopischer
die treibende Kraft der~4ufl~sungderVersetzungsringe auf Grund
der
EinfluB erkliren
Ausscheidungsgrades
Auslagerungsdauer
Bestimmung
der
den
auf die Streckgrenze
Als Mal3 ftir die Teilchenzahl
Erreichen
nimmt
jedoch
An&&en
vom den So
bereits nach
auf Grund der anfsnglich
~1~eine Konstxxlte,
1) die
Diffusionsgeschwindigkeit und n ein von der Teilchenform abhgngiger Exponent ist, der fiir kugelf6rmige Fall, d.h. fiir das Wachstum
der Si-Teilchen,
mit Hilfe
der Ausscheidungsgleichung zu 1,37 bestimmt wurde. Die ausgeschiedene Si-Menge, d.h. 17 wurde in den hier zur Diskussion
stehenden
Versuchen
konstant
ACTA
482
Da sich
gehalten. Ergebnisse
alle
beziehcn,
die
auf
in Bild
tine
so daB eines
Erreichen erforderliche
such D als konstant
bestimmten
und
die zum
Ausscheidungsgrades
.Auslagerungsdauer
wie folgt zusammen-
fiir die Aa,,,-Werte
und mit -0,48
Streckgrenzenabh~l~~igl~eitg~lt
mit dem Orowan’schen
Ansatz beschreiben l&fit. tiber die Verfest,igung liegt ein Ansatz gen
iv prop. “1 * t-n den
bisherigen
St,reckgrenze scheint
1963
et nl.us) vor, nach dem Legierungen
h&ngen :
Nach
11,
mit fiir die Aa,,,,- We&e eine gute Ubereinstimmung dem berechneten Wert von -0.46, SO da13 sich die
Auslagerungstemperatur
die Teilchenzahl
VOL.
zeigt mit -0,50
4 wiedergegebenen
&ii% sich dar~berhinaus
betrachten,
METALLURGICA,
in
der
Ansatzen
zur
Legierungen
mit
Teilchenabstand
A
Deutung
der
Ausscheidungen die
bei
kleinen
zudtzliche
GriiIje zu sein.
Ve~ormungsgraden
?Terfesti~~~ng zeigen,
starke
eine
die dadurch
hervor-
gerufen wird, da13 die sich bei der \?erformung urn die Ausscheidungen
bestimmende
von Fisher
mit Ausscheidun-
eine Kraft
bildenden Versetzungsringe
auf die Versetzungsquelle
ausiiben,
Nach der Orowan’schen Theorie,u4) die in einigen F’iillen’15*16) schon bestatigt werden konnte,
neuer
ergibt sich fiir die Stre~kgrel~ze:
hohere Spannungen
erforderlieh
liche
hart
Versetzungen
aus
Verfestigung
Versetzungsringe
so da13 zur Bildung
einer auf.
Franck-Read-Quelle werden.
sobald
hervorgerufenen
Diese zusatz-
die
durch
Spannungen
die groB
genug sind, urn zu Finer Scherung der Teilchen bzw. der Matrix wobei ~a die Streckgrenze Konsta.rne,
der reinen
0 der Schubmodul
Matrix,
a2 eine
und b der Burgers-
zu fiihren.
Verfestigung ri&
ent~sprechen.
Verformung Vektor
der Versetzung
sind.
us . T,
hier kurz mit
Bei weiterer
ho,
bezeichnet,
Teilcheu bildet
entspricht
dabei
der Spannung,
ist, eine Versetzungslinie
vom Abst,and aich
urn das
A hindurchzudr~cken. Teilchen
wghrend
die Versetzung
wendert.
Der mittlere
proportional
I/$‘%,
aus der Te~lchenzahl
zwischen
derartiger
hinter
ein
die
Ergebnis,(lG) Quaiitativ
Dabei
Versetzungsring,
dem Teilchen
Teilchenabstand
der
ist nun etwa
wie das von Fisher So
starke
Verformungsgraden
bei Verformungsgraden unerwartet
oberhalb
O&i% Dehnung
dieser Bereich
von etwa 5 bis lo?/, reicht.
bzw. wenn man fiir n der Wert 1,37 einsetzt
sichtigt.
Ao, pxop . t-o,46 d.b.
die Werte
mischen
Papier gegen die erforderliche
dauer aufgetragen ergeben.
logarith-
Auslagerungs-
eine Gerade mit der Neignng
Allgemein
nimmt
Ma13 fiir die Streckgrenze, liegenden Fall Verformungen
mnflgebend
fur Aa, mi_iBten in doppelt
-_0,46
men die a,,,-Grenze doch erscheint
als
es im vor-
wegen der starken Verfestigung unterhalb 0,20/0 sinnvoll, such
bei die
ist und diese
insbesondere
Verfestigung Etwas
und Mit,arbei-
an SI-Cubis zu riner
und Cu-CxVerformung
Selbst, wenn man beriick-
der Ausscheidung
Legiexung verschieden
kleinen
schwachere,
wirksam ist, wlhrend
da3 fiir die Grenze der starken
die Scherfestigkeit
sehr
etwa 0,524.
von Fisher
sowie Ergebnissen’s)
Legierungen
mit’
da13 die starke Verfestigung
den Abschgtzungen
tern,o”
bei
unabhangige
ist allerdings,
nur bis maximal
Ergebnisse
die ausgelagerten
zeigen
vom -4usscheidungszustand
nach
und Mitarbeit,ern.(“‘)
Verfest,igung
proportional
Da X --r a,. - 87, folgt
InBezug
und eine wesent,lich
so da13 Acr, danach der 3. Wurzel sein sollte.
Versetzungsringe
die vorliegenden
iibcrein.
eine
?Ilate-
fiihrt dieses Model1 zu demselben
stimmen
Theorie
Probcn
weiter-
Legierungen
auchdurcheinen&uergleitungsprozessbilden.
zwei
sol1 die
Nach ~irs~h(ls~ konnen sich bei der
auf die Verfestigung erforderlich
Verformung
dann der des ausscheidungsfreien
Werte
~~erfestigl~ng
bzw. der %Iatrix von Legierung
sind, erscheint
zu
der Unterschicd
zu den Al-Cu-Legierungen
recht beacht-
lich. We aus Bild 6 zu ersehen Lst,, st,cigt, die ~7e~est,igi~n~ bei kleinen
Verformungsgraden
der Probe stark an. Ubereinstimmung
mit, der Go,a,-Grenze
Dies steht ebenfalls in qualitativer mit der Theoric
von Fisher et
aZ.(17),
cr,,,i-Werte zu betrachten. Die entsprechenden aOWerte der Matrix Iiegen bei etwa 1,5 kg/mm2 fur a0,o1 und etwa 2,s kg/mm2 fur ~a,~. In Bild 9 sind nun
wonach die, im Vergleich zu homogenen Proben, durch die starke Verfes~ig~~ng bedingte maximale zusatzliche
sowohl die Werte fiir Acr,,, aIs such fiir Ao, o1 auf doppelt logarithmischem Papier gegen die Auslage-
f3j2/g ist, wenn ,f der Volumenanteil der Ausscheidung und r dermittlere Teilchenradius ist,. Da im vorliegenden
rungsdauer
Fall S konstant
aufgetragen.
in befriedigendem
Die geforderte
LinearitLt
ist
MaBe gegeben und such die Neigung
Fliefjspa~ung
oh (“hardening
stress”)
proportional
gehadten wurde, int A/r konstant und
damit, mird ah proportional
l/A, dh. die Verfrstigung
HOHX:
AUSGEHARTETE
483
~LC~~INI~~~.-SILIZIULCI-LEGIERUSC
Auslagerungsdouer his zum Erreichen L eittihigkeit van 29, Bin/n mm * [min]
einer
BILD. 9. Abhiingiakeit
der uo.z-bzw. oo.ol-Grenze von der zum Err&h%n einer Leitfkhigkkit von 29,s ,4usm/Q mm2 erforderlichen Auslagerungsdauer. lagerungstemperatur 235°C.
miiQte in gleicher abnehmendem
Weise
wie die Streckgrenze
Partikelabstand
ansteigen,
was:
mit
werden sie dichter liegen als an anderen Stellen.
wie
kann
bedeuten,
Bild 6 zeiyt, such der Fall ist. Zum AbschluB bleibt noch die Frage des Einflusses einer Verformung Eine
auf die Ausscheidung
Beschleunigung
Verformung
im
zu erijrtern.
der Ausscheidung
durch
eine
liegt meistens vor und beruht zum gr%-
ten Teil auf einer beschlcunigten
bereits
der
wasserabgeschreckten
daIj die Zahl
damit
die
Verteilung
der
Da13 dies such fiir zutriff’t, zeigen die
Teilchenabstand
Verformungen
Partikel
scheidungen
deutlich
kleiner
Bilder 10a und lob, in denen elektronenmikroskopische
zu einer Erniedrigung
recht hohen Streckgrenze,
einer
urn 30°//O verformten
wiedergegeben Aus
der
luftabgektihlten
Probe
sind.
wasserabgeschreckten
der
Proben
daB durch die Verformung
Ausscheidung
muIj
man
Keimstellen
den, an dcnen eine Keimbildung
in
schlieoen,
gebildet
wer-
energetisch giinstiger
bewirkte
die zunehmende grenzenerh6hung
Bei luftangekiihlten
abgeschreckte
Proben
Verformungen
bereits
(Bild 7 und 8) erklgren kiinnte,
Wenn der
mit weniger Ausals der Proben,
lich weniger sehr
mittlere
fiihrt dies Proben
Erst bei hijheren VerforVerteilung
Streckgrenzenabnahme kompensiert
durch
werden und
beobachteten
Streck-
Proben, die unverformt
wesent-
ftihren.
eine
von der Verformung
ist
zu der bei starkerer Verformung
verschiedenen
in Abhgngigkeit
Proben.
die
unregel-
der bei unverformten
Teilchenzahl
ist als an Versetzungsringen bzw. Leerstellena’gglomeraten. Ein weiterer Unterschied, der such den Streckgrenzenverlauf
merklich
mungen wird die durch die unregelmgfiige der Partikel
Beschleunigung
jedoch
in unverformten
wohl
erhiiht wird,
in den Bereichen
Durchstrahlungsaufnahmen
und
Ausscheidungsteilchen
mLlJiger ist als bei unverformten Teilchenabstand
einer unverformten
der
Dies
Proben
Ausscheidungsgeschwindigkeit
bei kleinen
infolge
Keimbildung
Bildung bevorzugter Keimstellen. die unt.ersuchte Al-Si-Legierung
und
Fall
Ausscheidungen
vie1 niedrigere
und demzufolge
Streckgrenze
haben,
als wasser-
wird die durch
bewirkte
such
Erhiihung
kleine
der Teil-
diirfte in der Verteilung der Keimstellen liegen. WBhrend die durch Abschrecken gebildeten Versetzungsringe bzw. Leerstellenagglomerate sehr gleichm8Big verteilt sind, wird die Verteilung der durch eine
chenzahl, selbst’ bei unregelm&ger Verteilung eine im Vergleich zu unverformten Proben merkliche Ver-
Verformung erzeugten KeimsteIlen unregelm%iBiger sein, in Gebieten stark inhomogener Verformung
dafl die in Bild 7 wiedergegebene
ringerung des mittleren Teilchenabstandes und damit eine Erhohung der St’reckgrenze zur Folge haben, so Abhgngigkeit
CT~, ,-Grenze von der Verformung verstgndlich
der
erscheint
ACTA
484
METALLURGICA,
VOL.
II,
gleiche Keimzahl
1963
zur Voraussetzung
In dem Pall ist ebenfalls zu erwarten.
Piir
geschwindigkeit, vermuteten,
eine
ErhGhung
geschwindigkeit,
denen
Proben
Man mu13 also annehmen, Verformung partikel
such
die
dalj fiir den EinfluB
ErhGhung
Deutschland
Untersttitzung
dieser
schungsgemeinschaft
fiir Wirtschaft
Arbeit,
der
gemacht,
der Bun-
Deutschen
fi_ir die Bereitstellung
Aufnahmen
Heimendahl
der
der Ausscheidungsder Diffusionsge-
danke ich fiir die finanzielle
ZerreiBmaschine.
kopischen ebenfalls
die Ausscheidungsteil-
eine Rolle spielt.
Dem Bundesminesterium desrepublik
Unsowie
etwas grijl3er sind.
neben der Verteilung
schwindigkeit
tronischen
luftabgekiihlten
Proben gleicher Ausscheidungs-
nach
then in verformten
Diffusions-
und Turnbullc5)
elektronenmikroskopische
an verformten
wasserabgeschreckten
Streckgrenze
der
die such Rosenbaum
sprechen
tersuchungen
zu haben braucht.
eine niedrigere
wurden wofiir
Die
elektronenmikros-
von Herrn ich
For-
der elek-
an
Dr. M. v.
dieser
Stelle
danke. LITERATUR
Elektronenrnikroskopische DurchstrahBILI,. 10. lungsaufnahmen ausgelagerter Al-Si-Proben. Die elektronmoptische VergrGDerung betriigt 8000 x , dio Aufnahmen sind auf 16 000 x nachvergr6Rert. (a) 56O”/Luft; bei 235” ausgelagert (b) 66O”/Luft, 3096 kaltgezogen, anschliel3end bei 235” ausgelagert.
Das Ergebnis, mit gleicher
dalj verformte
serabgeschreckte
Proben
als diese aufweisen, eine ungleichm&Bigere in
den
luftabgekiihlte
Ausscheidungsgeschwindigkeit
verformten
eine niedrigere
wird miiglicherweise Verteilung Proben
Proben wie was-
c,,, ,-Grenze ebenfalls
auf
der Ausscheidungen zuriickzufiihren
Dariiberhinaus
kann
die Verformung
aber
einer ErhGhung
der Diffusionsgeschwindigkeit
sein. such
zu
fiihren,
was bedeutet , daB gleiche Ausscheidungsgeschwindigkeit
mit
einer
wasserabgeschreckten
Probe
nicht
1. L. K. JETTER und R. F. MEHL, Trans. Amer. Inst. Min. (Metall.) Engrs. 152,166 (1943). 2. A. H. GEISLER und F. KELLER, Trans. Amer. Inst. Min. (Metall.) Engrs. 171,192 (1947). 3. W. K~STER und W. KNORR, 2. Metallk. 45, 616 (1954). 4. H. S. ROSENBAUM und D. TURNBULL, Actu Met. 6, 653 (1958). und D. TURNBULL, Actu Met. 7, 664 5. H. S. ROSENBAUM (19.59). 6. A. SAULNIER, Nem. Sci. Rev. Xet. 58, 615 (1961). 7. A. KELLY und R. B. NICHOLSON, Precipitation hardening demniichst in B. Chalmers Progress in Muterial Science. 8. E. W. HART, Properties and Microstructures, S.95/1Oi, Amer. Sot. Metals, Cleveland (1954). 9. H. BBHM, 2. MetaZZk. 51, 409 (1960). 10. J. C. FISHER, Dislocations cd Mechaniccll Properties of Crystals S.513. Wiley, New York; Chapman and Hall, London (195i). 11. D. KUHLMANN-WILSDORF und H. G. F. WILSDORF, J. Appl. Phys. 31, 516 (1960). 12. W. E. MEIKLJOHN und R. E. SKOI)~, Actn Met. ‘7, 675 (1959). 13. C. ZENER, .J. Appl. Phys. 20, 950 (1949). 14. E. ORO~AN, Symposium on Internal Stresses S.451. Inst. of Metals, London (1948). 1.5. D. DEW-HUGHES und W. E. ROBERTSON, Actcr Met. 8, 147 (1960). 16. J. G. BYRNE, M. E. FINE und A. KELLY, Phil. Mag. 6, 1119 (1961). 17. J. C. FISHER, E. W. HART und R. H. PRY, Acta Met. 1, 336 (1953). 18. P. B. HIRSCH, J. Inst. Met. 86, 13 (195i).