Ein Einkristallstab wird auf Zug belastet. Für ein Gleitsystem, dessen Gleitebenennormale mit der Zugachse 60° und dessen Gleitrichtung mit der Zugachse 40° einschließt, beträgt die kritische Schubspannung 0,80 MPa. Welcher Wert liegt der Zugspannung, bei der dieses Gleitsystem zu gleiten beginnt, am nächsten? Andere Gleitsysteme bleiben unberücksichtigt.

Lösung: C. Etwa 2,1 MPa

Die auf ein Gleitsystem wirkende Schubspannung ist τ = σ cosφ cosλ (Schmidsches Schubspannungsgesetz), und cosφ cosλ heißt Schmid-Faktor. Hier ist cos60° × cos40° = 0,500 × 0,766 ≈ 0,383, also beginnt das Gleiten bei σ = 0,80/0,383 ≈ 2,1 MPa. Etwa 0,31 MPa multipliziert die kritische Schubspannung mit dem Schmid-Faktor, statt durch ihn zu teilen, und etwa 1,6 MPa teilt nur durch cosφ und vergisst cosλ. Der Schmid-Faktor erreicht sein Maximum von 0,5, wenn Gleitebenennormale und Gleitrichtung beide 45° mit der Zugachse einschließen; liegt die Gleitebene parallel oder senkrecht zur Achse, ist er 0, und dieses System gleitet nicht. In einem Einkristall gleitet das System mit dem größten Faktor zuerst.