Alchemist IV
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Hallo zusammen
>>So dehnbar wie Gummi
Gummibänder lassen sich weit in die Länge ziehen, ohne zu zerreißen. Das weiß jedes Kind. Dass auch Stähle so dehnbar sind, dürfte verblüffen. So ist es den Werkstoffkundlern am Max-Planck-Institut für Eisenforschung in den vergangenen Jahren gelungen, Stähle herzustellen, die sich bis zu 1000 Prozent dehnen lassen, ohne zu brechen. Anders als beim Gummiband ist diese Verformung freilich bleibend - plastisch, wie Experten sagen. Wie die Forscher in der Arbeitsgruppe von Georg Frommeyer herausfanden, ist diese so genannte Superplastizität auf sehr feine und gleichmäßige Körnchen, so genannte Kristallite, im Stahl zurückzuführen. Mikroskopische Analysen der Stähle ergaben, dass sich unter bestimmten Temperaturen und Umformbedingungen gleichmäßig rundliche Kristallite in Mikrometergröße bilden. Dehnt man den Stahl, gleiten und rotieren die Kristallite leicht aneinander vorbei. Wären sie langgestreckt, würden sie sich eher blockieren.
--> http://www.weltderphysik.de/de/2658.php (Bild)
Auch hier spielen wieder verschiedene Gefügebestandteile im Stahl eine Rolle - etwa Austenite oder Karbide, besonders feste Metall-Kohlenstoffverbindungen. Denn die Gleitbewegung spielt sich vor allem an den Grenzen dieser Gefüge ab. Bislang ist die Düsseldorfer Arbeitsgruppe weltweit die einzige, die in der Lage ist, besonders feste superplastisch dehnbare Stähle für den Leichtbau zu erzeugen. Denn das typische Kristallgefüge stellt sich nur bei ganz bestimmten Herstellungsprozessen und Legierungen (Metallmischungen) ein. So werden die superplastischen Stähle beispielsweise bei nur etwa 700 bis 800 Grad Celsius verarbeitet und zu Bauteilen geformt; für gewöhnlich schmiedet man bei etwa 1050 bis 1150 Grad Celsius. Darüber hinaus wird der superplastische Stahl etwas langsamer in seine Endform gepresst beziehungsweise geschmiedet. Nur so kommen die superplastischen Verformungsmechanismen voll zum Tragen. Superplastische Stähle lassen sich beispielsweise zu Getriebeteilen wie Ritzeln schmieden. Ihr Vorteil: Da sie sich so stark dehnen, können sie leichter in Form gebracht werden. Die Umformwerkzeuge verschleißen dadurch weniger schnell. Das gleiche gilt für die Nachbearbeitung an Dreh- oder Fräsmaschinen. Ein weiterer Vorzug: Dank der niedrigen Bearbeitungstemperatur lässt sich Energie sparen. Bislang nutzen Hersteller die superplastischen Stähle vor allem für den Bau von Maschinen. Inzwischen zeigen aber auch die Automobilkonzerne Interesse an dem reißfesten Hightech-Material.<<
Quelle: http://www.weltderphysik.de/de/1727.php
Gruss Alchemist
Ich habe heute in einem Heft darüber gelesen und will euch das mal nicht vorenthalten.
Ob der Stahl auch für den Messerbau geignet ist, wäre dann wohl eine andere Frage...
>>So dehnbar wie Gummi
Gummibänder lassen sich weit in die Länge ziehen, ohne zu zerreißen. Das weiß jedes Kind. Dass auch Stähle so dehnbar sind, dürfte verblüffen. So ist es den Werkstoffkundlern am Max-Planck-Institut für Eisenforschung in den vergangenen Jahren gelungen, Stähle herzustellen, die sich bis zu 1000 Prozent dehnen lassen, ohne zu brechen. Anders als beim Gummiband ist diese Verformung freilich bleibend - plastisch, wie Experten sagen. Wie die Forscher in der Arbeitsgruppe von Georg Frommeyer herausfanden, ist diese so genannte Superplastizität auf sehr feine und gleichmäßige Körnchen, so genannte Kristallite, im Stahl zurückzuführen. Mikroskopische Analysen der Stähle ergaben, dass sich unter bestimmten Temperaturen und Umformbedingungen gleichmäßig rundliche Kristallite in Mikrometergröße bilden. Dehnt man den Stahl, gleiten und rotieren die Kristallite leicht aneinander vorbei. Wären sie langgestreckt, würden sie sich eher blockieren.
--> http://www.weltderphysik.de/de/2658.php (Bild)
Auch hier spielen wieder verschiedene Gefügebestandteile im Stahl eine Rolle - etwa Austenite oder Karbide, besonders feste Metall-Kohlenstoffverbindungen. Denn die Gleitbewegung spielt sich vor allem an den Grenzen dieser Gefüge ab. Bislang ist die Düsseldorfer Arbeitsgruppe weltweit die einzige, die in der Lage ist, besonders feste superplastisch dehnbare Stähle für den Leichtbau zu erzeugen. Denn das typische Kristallgefüge stellt sich nur bei ganz bestimmten Herstellungsprozessen und Legierungen (Metallmischungen) ein. So werden die superplastischen Stähle beispielsweise bei nur etwa 700 bis 800 Grad Celsius verarbeitet und zu Bauteilen geformt; für gewöhnlich schmiedet man bei etwa 1050 bis 1150 Grad Celsius. Darüber hinaus wird der superplastische Stahl etwas langsamer in seine Endform gepresst beziehungsweise geschmiedet. Nur so kommen die superplastischen Verformungsmechanismen voll zum Tragen. Superplastische Stähle lassen sich beispielsweise zu Getriebeteilen wie Ritzeln schmieden. Ihr Vorteil: Da sie sich so stark dehnen, können sie leichter in Form gebracht werden. Die Umformwerkzeuge verschleißen dadurch weniger schnell. Das gleiche gilt für die Nachbearbeitung an Dreh- oder Fräsmaschinen. Ein weiterer Vorzug: Dank der niedrigen Bearbeitungstemperatur lässt sich Energie sparen. Bislang nutzen Hersteller die superplastischen Stähle vor allem für den Bau von Maschinen. Inzwischen zeigen aber auch die Automobilkonzerne Interesse an dem reißfesten Hightech-Material.<<
Quelle: http://www.weltderphysik.de/de/1727.php
Gruss Alchemist
