Regensburg 2004 – scientific programme

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M: Metallphysik

M 30: Mechanische Eigenschaften V

M 30.1: Talk

Thursday, March 11, 2004, 14:45–15:00, H4

Plastizität von Strontiumtitanateinkristallen unterhalb 320 K — •Dieter Brunner, Ilsemarie Lakemeyer und Manfred Rühle — Max-Planck-Institut für Metallforschung, Heisenbergstr.3, 70569 Stuttgart

Erstmals wurde die plastische Verformbarkeit von Einkristallen der Elektrokeramik Strontiumtitanat in dynamischen Druckversuchen bei Temperaturen unterhalb 320 K detailliert untersucht. Die Druckachse der Proben lag in <001> Richtung, die Dehnrate betrug 2.2x10⁻⁴ s⁻¹. Plastische Verformbarkeit war möglich bis etwa 45 K, darunter brachen die Proben spröde. Die Verformbarkeit bei höheren Temperaturen (> 120 K) wird meist mit zunehmender plastischer Dehnung durch Rissbildung innerhalb der Proben beendet. Zwischen 320 K und 250 K nimmt die aus Spannungs-Dehnungskurven bestimmte kritische Fliessspannung (KFS) nur unwesentlich zu. Unterhalb 250 K steigt die KFS dann stark an von 120 MPa bis auf etwa 350 MPa bei 45 K. Doch diese Zunahme erfolgt nicht monoton sondern ist durch Bereiche unterschiedlich starker Temperaturabhängigkeit der KFS geprägt. Nach einer zunächst parabolischen Zunahme zwischen ≈250 K und ≈200 K, erfolgt ein abrupter Übergang zu einem deutlich geringeren Anstieg der KFS mit sinkender Temperatur, bis bei unterhalb etwa 100 K erneut starke Zunahme erfolgt. Diese Phänomene erinnern deutlich an die starke und nicht monotone Temperaturabhängigkeit der KFS kubisch raumzentierter Metalle. Es wird ein erster Versuch vorgestellt, die Ergebnisse im Rahmen der Theorie thermisch aktivierter Kinkpaarbildung in Versetzungen (Kinkpaarbildungstheorie) zu interpretieren.