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Versuchseinrichtung und Versuche zur Erholung eines austenitischen Stahles nach plastischer Verformung bei 4,2° K

Ralf Fangmeier

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Verschiedene metallkundliehe und metallphysikalische Untersuchungen über Werkstoffeigenschaften bei sehr tiefen Temperaturen erfor...

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Beschreibung

Verschiedene metallkundliehe und metallphysikalische Untersuchungen über Werkstoffeigenschaften bei sehr tiefen Temperaturen erfordern eine Einrichtung, die es erlaubt, Proben bei dieser Temperatur plastisch zu verformen, sie bei einer gewünschten Temperatur auszulagern und elektrische Messungen vorzunehmen. Auf diesem Wege lassen sich nicht nur Aussagen über das Festigkeits- und Bruchverhalten von Werkstoffen bei tiefer Temperatur gewinnen, man hat auch die Möglichkeit, die Vorgänge der Kristallerholung nach plastischer Verformung in diesem Temperaturbereich zu studieren. Von den verschiedenen Erholungs stufen der Metalle treten einige bei niedriger Temperatur auf; durch entspre chende Messungen, die die bei gewöhnlicher oder höherer Temperatur festgestell ten Ergebnisse ergänzen, erhält man erst einen vollständigen Überblick über die Einzelvorgänge, die unter den Begriff der Erholung fallen. Der Bau einer hierfür geeigneten Verformungsapparatur stellt einige konstruktive Aufgaben, die sich aus zum Teil einander entgegenlaufenden Forderungen er geben, die an die Einrichtung zu stellen sind. Die erforderliche sehr tiefe Tempe ratur wird durch flüssiges Helium erreicht, das eine recht geringe Verdampfungs wärme hat. Man muß daher die Wärmezufuhr von außen möglichst niedrig halten. Das bedingt schlecht wärmeleitende Werkstoffe und geringe Querschnitte für alle Bauteile, die das Heliumbad berühren. Dem steht aber entgegen, daß Bau elemente, die zum Übertragen der Kraft auf die Probe dienen oder das Widerlager halten, eine gewisse Festigkeit und damit einigen Querschnitt haben müssen. Die Masse des Teils der Apparatur, der sich unter Helium befindet, muß durch Verdampfen von Helium abgekühlt werden; sie ist daher so niedrig wie mitden Festigkeitsanforderungen verträglich zu wählen.