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Die beim Tordieren von Zink- und Cadmiumdrhten entstehenden Thermokrfte.

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Annalen deer Ph.ysik. 5. Folge. Band 19. 1934
Die beint Tord4eren uon Zink- u n d Cadmiumd r U hterc entst ehe nd e n Therhokr Ufte
Von G. T a m r n a n n wnd 8. B a r a d e Z
(Mit TLFiguren)
Beim Tordieren von Zink- und Cadmiumdrahten entstehen gegen einen weichen nicht tordierten Draht Thermokrafte, welche viel groBer sind als die bei gleichem Torsionsgrad an Cu-, Ag-, Au- und Fe-Drahten beobachteten.')
Zink und Cadmium unterscheiden sich von den anderen
genannten Metallen dadurch, daB bei ihnen die Erholung des
elektrischen Widerstandes und der Harte von der Kaltbearbeitung schon unterhalb 20° stattfindet und daB bei ihnen
schon bei 20° ein neues Korn, das Rekristallisationskorn, entsteht. Auch die Erholung der durch Torsion des einen Urahtes
gegen den weichen Draht hervorgerufenen Thermokraft vollzieht sich bei den Verauchstemperatnren zwischen 20 und 30°
oder 0 und loo sehr schnell.
Tordiert man Cu-, Ag-, Au- und Fe-Drahte bei Temperaturen weit unterhalb ihres Erholungsintervalls I), so beobachtet man ein nahezu lineares Ansteigen der entstehenderi
Thermokraft mit wachsendem Torsionsgrad, da die Erholung
wahrend der Torsion bei diesen Temperaturen recht klein ist.
Nach beendeter Torsion wurde beim Ag eine Erholung um
loo/, und beim F e um g o / / , beobachtet.
Da die Erholung beim Zn und Cd zwischen 20 und 30°
viel schneller und vollstandiger verlauft , ist die entstehende
Thermokraft nicht mehr linear abhAngig vom Torsionsgrad und
ist au6erdem stark abhangig von der Torsionsgeschwindigkeit,
da wiihrend der Torsion schon ein recht erheblicher Erholungsvorgang stattfindet.
I n Fig. 1 gibt die Kurve I die Thermokraft eines Zinkdrahtes (0,7 mm Durchmesser) in Abhangigkeit vom Torsionsgrad wieder. Als Einheit des Torsionswinkels wurde eine
1) G. Tammann u. G. Bandel, Ann. d.Phys. [5] 16. S. 120. 1933.
G. Tammann u. G. Bandel. Thermokrajle
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Torsion um 360° auf 1 cm Drahtlange gewahlt. EineTorsion
dauerte 2 Min. und wurde mit gleichmabiger Geschwindigkeit
ausgefuhrt. Die kalte Lotstelle hatte die Temperatur von 18O,
die andere die von 30°. Die Thermokraft wachst hier nicht
linear mit der Torsionszahl an, sondern verzogert, weil wahrend der Torsion schon eine Erholung eintritt. Nach Beendigung der Torsion sinkt die Thermokraft sehr schnell ab. Die
betreffenden Kurven sind von den Zeitpunkten des Endes der
Torsion auf den gleichen Zeitpunkt 0 verschoben. Die Erholung geht zuerst sehr schnell vor sich, nach einigen Minuten
verlangsamt sie sich merklich, uncl nach 30 Min. liegt der
Restbetrag unter der Fehlergrenze.
Fig. 1.
EinfluM der Torsion auf die Thermokraft von Zn und Cd
mid die Erholung von der Torsion
Fig. 2, Kurre I gibt die Abhangigkeit der Thermokraft
vom Torsionsgrad fur Cadmium wieder. Diese Kurven
kriimmen sicli stirker zur Abszissenachse als beim Zink, weiI
beim Cadmium (zwischen 9 und 19O) die Erholung gich etwa
lOmal schneller vollzieht als beim Ziiik.
Die Kurveii I in Figg. 1 und 2 geben den EinfluB der
Torsion auf die Thermokraft des weichen Drahtes wieder. Es
war zu erwarten, da5 bei einer zweiten und dritten Torsion,
die an dem Draht vorgenommen werden, dessen Thermokraft
sich von der ersten Torsion erholt ha,tte, der EinfluB der
wiederholten Torsion derselbe sein wurde wie bei der vorhergehenden. Das ist aber nicht der Fall, sondern nach erfolgter
Erholung ruft die gleiche Torsion eine erheblich hohere
Thermokraft hervor. Wiederholt man nach der Erholung des
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Annalen der Physik. 5. Folge. Band 19. 1934
Drahtes nach etwa 30 Min. beim Zink und Cadmium die Torsion, so wachst die Thermokraft nicht mehr auf den Kurven I ,
sondern auf den Kurveu I I und nach nochmaliger Wiederholung auf den KurveIi III. Nach der Erholung bleibt cler
Thermokraft eine Erinnerung an die vorhergehenden Torsionen.
Der Effekt ist beim Zink bedeutend stirker als beim Cadmium. Fur den elektrischen Widerstand konnte Analoges
nicht gefunden werden.
I n der folgenden Tabelle ist a.ngegeben der EinfluB der
Torsion auf die Thermokraft in VoltlGrad fur Cu, Ag, Au
und Fe, bei denen die Thermokraft fast linear mit der Zahl
der Torsionen wiichst.
I
Torsion
Torsion
nach Q,25____
nach 1,0 ___
cm 1
em
~~
Cu
Ag
Au
Fe
Zn
Cd
1
1
'
+ 0,015 -
+ 0,053
+ 0,0005
- 0,055
+ 0,14
+ 1,33
'
1
1
+ 0,OG - lo-'
+ 0,21
+- 0,002
0,22
+ 0,67
+ 1,85
Beim Zink und Cadmium, bei denen die Torsion im
Temperaturgebiet der Erholung ausgefiihrt wurde, tritt schon
wahrend der Torsion eine Erholung ein, und doch ist bei
ihnen der EinfluB der Torsion auf die Thermokrnft auJ3erordentlich vie1 groBer als bei den anderen Metallen. Auch
die prozentuale Zunahme des elektrischen Widerstandas ist
fiir Zink und Cadmium erheblich groBer als bei Cu, Ag, Au
und Fe.
Ein Unterschied besteht aber fur den EinfluB der Torsion auf die Thermokraft und den elektrischen Widerstand
beim Zn und Cd. Wahrend sich die Thermokraft zwischen
20 und 30° oder 0 und loo sehr schnell und vollstandig erholt, erholt sich der elektrische Widerstand bei Zink unterhalb 15O nur unvollkommen.
GS t t i n ge n, Institut fur physik. Chemie.
(Eingegangen 16. Januar 1934)
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