Mechanische Eigenschappen van aluminium Deel 2
Hardingsmechanismen
Hoewel vroege pogingen ter verklaring van de hardingsmechanismen in verouderingsgeharde legeringen beperkt moesten blijven vanwege gebrek aan experimentele gegevens, zijn er toch twee belangrijke postulaten geformuleerd. De ene was dat harding, of liever de gestegen weerstand van een legering tegen vervorming, het resultaat was van de invloed van precipitaatdeeltjes op het afschuiven van kristalvlakken. De ander was dat maximum harding samenhing met een kritische deeltjesgrootte.
Moderne opvattingen van precipitatieharding komen in essentie neer op deze twee ideeën in relatie tot dislocatietheorie, omdat de sterkte van een verouderingsgeharde legering wordt beheerst door de wisselwerking van bewegende dislocaties met precipitaten. Obstakels die de beweging van precipitaten in verouderingsgeharde legeringen in de weg staan zijn de inwendige spanningen rondom precipitaten, vooral GP-zone, en de precipitaten zelf. Met betrekking tot de eerstgenoemde kan er worden aangetoond dat maximale hindering van de dislocatiebeweging, dat wil zeggen maximale harding, kan worden verwacht als de onderlinge deeltjesafstand gelijk is aan de grenswaarde van de kromtestraal van bewegende dislocatielijnen, dat wil zeggen ongeveer 50 atoomafstanden of 10 nm. In dit stadium is het overheersende precipitaat in vrijwel alle legeringen coherente GP-zones. Opnamen met hoge resolutie transmissie-elektronenmicroscopen hebben onthuld dat deze zones door bewegende dislocatie in feite worden afgeschoven. Dus individuele GP-zones hebben slechts een geringe invloed bij het hinderen van de glijdende dislocaties en de sterke toename van de rekgrens die deze zones kunnen veroorzaken is het gevolg van hun hoge volumefractie. Het afschuiven van de zones vergroot het aantal bindingen tussen opgeloste atomen en aluminiumatomen over de glijvlakken op de wijze zoals is weergegeven op afbeelding 5, zodat het proces van clustervorming neigt te worden omgekeerd. Er moet extra arbeid...