Zur Theorie der Gefügeänderungen in Metallen: Verfestigung, Erholung, Korngrenzenbewegung und Rekristallisation

Verfestigung und gleichzeitig ablaufende Erholung während und nach einer Verformung werden charakterisiert durch die Versetzungsdichte und die Konzentration der Punktdefekte (Leerstellen- und Zwischengitteratome). Die Änderungsraten dieser Größen wurden bisher mittels Differenzialgleichungen mit der Zeit als einzige unabhängige Veränderliche berechnet.
Damit können die genannten Vorgänge lediglich für homogene Verformung beschrieben werden. Für die Bildung von Rekristallisationskeimen sind sowohl Gradienten der Gitterrotation als auch der Verzerrungsenergie erforderlich, die nur bei inhomogener Verformung auftreten.
Daher wurde in die bekannten simultanen Ratengleichungen für die Versetzungsdichte und die Konzentrationen der Punktdefekte eine ortsabhängige Verformungsgeschwindigkeit eingeführt. Mit Berücksichtigung aller wesentlichen Strukturparameter ergibt sich ein detailliertes und somit realistisches Modell zur Berechnung des räumlich-zeitlichen Verlaufes des Versetzungsdichte und der Konzentrationen der Punktdefekte. Aus dem räumlich-zeitlichen Verlauf der Versetzungsdichte sind unterschiedliche Niveaus der Verzerrungsenergie erkennbar, womit die energetische Voraussetzung für eine Keimbildung gegeben ist. Da in diesem Bereich auch hohe Rotationsgradienten auftreten, können sich dort Rekristallisationskeime bilden.