Welche mikrostrukturellen Veränderungen laufen beim Kriechen in metallischen Werkstoffen ab?

Beim Kriechen in metallischen Werkstoffen treten mehrere mikrostrukturelle Veränderungen auf, die die mechanischen Eigenschaften des Materials beeinflussen. Zu den wichtigsten Veränderungen gehören:

1. **Versetzungsbewegung und -bildung**: Versetzungen bewegen sich unter der Einwirkung von Spannung und Temperatur, was zur plastischen Verformung führt. Neue Versetzungen können sich bilden, und bestehende Versetzungen können sich reorganisieren.

2. **Korngrenzengleiten**: Bei hohen Temperaturen können sich die Körner entlang ihrer Grenzen gegeneinander verschieben. Dies trägt zur Gesamtverformung des Materials bei.

3. **Diffusionsprozesse**: Atome können durch das Kristallgitter oder entlang der Korngrenzen diffundieren. Dies kann zur Bildung von Hohlräumen (Poren) und zur Veränderung der Kornstruktur führen.

4. **Kornwachstum**: Bei hohen Temperaturen können kleinere Körner durch Diffusion von Atomen zu größeren Körnern zusammenwachsen. Dies führt zu einer Vergröberung der Mikrostruktur.

5. **Ausscheidungen und Phasenumwandlungen**: In Legierungen können sich sekundäre Phasen oder Ausscheidungen bilden oder auflösen, was die Festigkeit und das Kriechverhalten beeinflusst.

6. **Hohlraumbildung und -wachstum**: Unter langanhaltender Belastung können sich Hohlräume an Korngrenzen oder an anderen Defekten bilden und wachsen, was schließlich zu interkristallinem Bruch führen kann.

Diese mikrostrukturellen Veränderungen sind stark von der Temperatur, der angelegten Spannung und der Zeit abhängig und bestimmen maßgeblich die Kriechfestigkeit und Lebensdauer des Werkstoffs.