Kristallerholung

Unter Kristallerholung versteht man die Beseitigung der Folgen einer plastischen Verformung (z.B. Kaltumformung) ohne Neubildung des Gefüges (Rekristallisation). Kristallerholung führt zum Abbau von Spannungen. Kornform und Korngröße des verformten Gefüges bleiben erhalten. Durch Temperaturerhöhung wird die Kristallerholung infolge größerer Atombeweglichkeit begünstigt. Bei Aluminium tritt merkliche Kristallerholung nach einer Kaltumformung schon bei Raumtemperatur ein, bei Stahl ist dies kaum der Fall.

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Die Kristallerholung ist primär auf zwei parallel auftretende Effekte zurückzuführen, der Ausheilung und der Umordnung null- und eindimensionalen Gitterbaufehler.

Die Ausheilung nulldimensionaler Fehler geschieht durch Diffusion von Zwischengitteratomen in Gitter-Leerstellen. Eindimensionale Fehler, also Stufenversetzungen, heilen durch gegenseitige Annihilation vorzeichenfremder Versetzungen. Die Annihilation tritt jedoch erst bei höheren Temperaturen auf.

Bei der Umordnung nulldimensionaler Fehler lagern sich Leerstellen bzw. Zwischengitteratome in die Gitterhalbebenen der Versetzungen ein, wodurch die Stufenversetzungen ihre Lage verändern können - sie "klettern". Durch Klettern und Quergleiten der Stufenversetzungen können sich diese in regelmäßigen Reihen anordnen und Kleinwinkelkorngrenzen bilden, die den Kristall in energetisch günstigere Subkörner unterteilen. Dieser Vorgang wird Polygonisation genannt.

Werkstoffe zeigen nach der Kristallerholung eine höhere Duktilität. Ist die Temperatur bei der Kristallerholung hoch genug, damit auch Annihilation auftritt, dann sinken auch Härte und Zugfestigkeit, wobei dann im Falle der plastischen Verformung meist auch schon Rekristallisation auftritt.

Findet die Erholung schon während der Umformung statt, so spricht man von dynamischer Erholung - in allen anderen Fällen von statischer Erholung.