Gespeicherte Energie zugverformter Kupfereinkristalle verschiedener Orientierung im Bereich II und III der Verfestigungskurve

Hochreine Kupfereinkristalle von sechs verschiedenen Orientierungen und Kupfervielkristalle einer Korngröße von 0, 35 mm wurden bei 78 K durch Zug verformt.Anschließend wurde in einem Erholungskalorimeter (Elektronenstrahlkalorimeter) die Energie bestimmt, die im Temperaturbereich von 40° C bis 400° C in der Probe in Form von Wärme frei wird. Bei allen Proben wurde im untersuchten Temperaturbereich, nur ein Maximum der Energiefreigabe beobachtet. Da alle verwendeten Proben anschließend rekristallisiert waren, ist der Meßwert der gespeicherten Energie mit der Rekristallisationswärme identisch. Die Meßwerte der gespeicherten Energie wurden in Abhängigkeit von der aufgewendeten Schubspannung (Fließspannung) und im Vergleich mit Ergebnissen an Kristallen, die bei höherer Temperatur verformt wurden, in Abhängigkeit von der Verformungstemperatur diskutiert. Bei allen Kristallen, die bei 78 K verformt wurden, ist die gespeicherte Energie E$_{S}$ dem Quadrat der Fließspannung $\tau$ für alle Verformungsgrade streng proportional: E$_{S}$=a$\tau^{2}$ Die Resultate an vielkristallinen Proben fügen sich gut in das Bild der Einkristallergebnisse ein, wenn als mittlerer Orientierungsfaktor m = 0.327 verwendet wird. Die Proportionalitätskonstante a hängt von der Orientierung ab. Die gespeicherte Energie ist für Kristalle verschiedener Orientierung reziprok zur Steigung der Verfestigungskurve im Bereich II, $\Theta_{\Pi}$: das Produkt E$_{S}$. $\Theta_{II}$ ist also von der Orientierung unabhängig. Eine Diskussion dieses Ergebnisses auf der Basis der verschiedenen Verfestigungstheorien führt unabhängig vom Modell der Verfestigung zu dem Schluß, daß zur gespeicherten Energie im wesentlichen nur die Primärversetzungen beitragen. Bei höheren Verformungstemperaturen gilt die Proportionalität zwischen gespeicherter Energie und der Quadrat der Fließspannung nur bei kleinen Spannungen. Bei höheren Spannungen nimmt die gespeicherte Energie der bei höherer Temperatur verformten Einkristalle stärker mit dem Quadrat der Fließspannung zu als die der bei tiefer Temperatur verformten Kristalle. Diese Ergebnisse lassen sich durch die empirische Gesetzmäßigkeit $E_{S} \Theta_{II} \sqrt{\frac{1}{2}(1+\frac{\Theta}{\Theta_{II}})}$ = a$\tau ^{2}$ gut beschreiben, worin $\Theta$ = d$\tau$/d$\gamma$ bei der jeweils erreichten Schubspannung ist. Mit dem vorliegenden Ergebnis ist es möglich, die gespeicherte Energie für zugverformte Kupfereinkristalkt beliebiger Orientierung - von speziellen Ausnahmefällen abgesehen - aus der Verfestigungskurve zu berechnen