Die Festigkeit von Werkstoffen

Festigkeit wird ganz allgemein definiert als der Widerstand eines festen Stoffes gegen plastische Verformung und den Widerstand gegen die Ausbreitung von Rissen. Ein Maß für den Widerstand gegen plastische Verformung stellen die elastischen Konstanten dar. Diese können aus der Krümmung der Bindungsenergiekurve abgeleitet werden. Die vier Bindungsarten unterscheiden sich aufgrund der Bindungskräfte und damit auch der Bindungsenergien. Damit ist ebenfalls ein entsprechender Einfluss auf die Festigkeit von Werkstoffen gegeben.

Um in modernen Werkstoffen hohe und höchste Festigkeiten zu erreichen, wird das Gefüge der Werkstoffe durch spezielle Behandlungen gezielt verändert. Das Ziel ist hierbei die Erzeugung von Hindernissen für die bei einer plastischen Verformung stattfindende Versetzungsbewegung (Härtungsmechanismen). Für einen hochfesten Werkstoff müssen diese Hindernisse in möglichst feiner Dispersion und großer Menge enthalten sein. Durch eine sinnvolle Kombination der Härtungsmechanismen kann eine weitere Optimierung der mechanischen Eigenschaften eines Werkstoffes erreicht werden.