werkstoff at Beuth Hochschule für Technik

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plastische (irreversible) Verformung

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Annihilation von Versetzungen

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Gitterfehler 3-dimensional (volumenförmig)

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Beschreibung von Versetzungen mittels Burgersverktor 

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spezifische Eigenschaften von Werkstoffen

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wodurch wird ein Gefüge gekennzeichnet?

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Gitterfehler 1-dimensional (linienförmig)

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Gitterfehler 2-dimensional (flächenförmig) 

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Fremdatome – Austausch- oder Substitutionsatome

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Fremdatome – Einlagerungs- oder interstitielle Atome

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Was sind Gleitebenen

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Verfestigung 

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werkstoff

plastische (irreversible) Verformung

• Irreversible Auslenkung der Atome 

• Abgleiten entlang der Atomebenen durch Umklappen der Bindungen 

• bleibende Änderung der Atomanordnung

werkstoff

Annihilation von Versetzungen

Annihilation: Zwei Versetzungen gleicher Richtung aber unterschiedlicher Orientierung hinterlassen nach Auslöschung einen fehlerfreien Kristallbereich.

werkstoff

Gitterfehler 3-dimensional (volumenförmig)

▪ Ausscheidungen 

▪ Poren 

▪ Einschlüsse

werkstoff

Beschreibung von Versetzungen mittels Burgersverktor 

Zur Bestimmung wird ein Umlauf um eine Versetzungslinie durchgeführt: jeweils die selbe Anzahl von Schritten in jede Richtung. Aufgrund der Versetzung wird der Ausgangspunkt nicht wieder erreicht. Dieser Schließungsfehler (negativer Verbindungsvektor zwischen End- und Anfangspunkt) ist der Burgersvektor der Versetzung.

werkstoff

spezifische Eigenschaften von Werkstoffen

− Wärme- und elektrische Leitfähigkeit 

− Dichte 

− Schmelztemperatur 

− Chemisches Reaktionsvermögen

 − Elastizität

 − Plastische Verformbarkeit

 − Festigkeit (insbes. spez. Festigkeit)

werkstoff

wodurch wird ein Gefüge gekennzeichnet?

◼ Art z. B. Ferrit, Perlit, Zementit, Martensit, Ferrit-Perlit 

◼ Größe z.B. abhängig von der Erstarrungsgeschwindigkeit (Druckguss – Sandguss) 

◼ Form z. B. Dendritische, globulitische Körner 

◼ Verteilung z. B. ausgeschiedenes Graphit beim Gusseisen (Gleichmäßigkeit) 

◼ Orientierung z. B. Wachstumsrichtung durch Erstarrungsrichtung (z.B. beim Strangguss)

werkstoff

Gitterfehler 1-dimensional (linienförmig)

▪ Stufenversetzung

▪ Schraubenversetzung

werkstoff

Gitterfehler 2-dimensional (flächenförmig) 

▪ Großwinkelkorngrenzen 

▪ Kleinwinkelkorngrenzen 

▪ Phasengrenzen 

▪ Stapelfehler

werkstoff

Fremdatome – Austausch- oder Substitutionsatome

Austausch- oder Substitutionsatome sind Fremdatome, die bei Atomradiendifferenzen von höchstens 15% Gitterplätze einnehmen. Elemente sollten gleiche Gitterstruktur haben und sich chem. affin zueinander verhalten. 


Unter günstigen Bedingungen ist vollständige Mischkristallbildung möglich. Beispiel: Cu-Ni-Legierungen

werkstoff

Fremdatome – Einlagerungs- oder interstitielle Atome

Fremdatome auf Zwischengitterplätzen heißen Einlagerungs- oder interstitielle Atome. Nur möglich, wenn sie wesentlich kleiner als Atome des Grundgitters sind. 


Beispiele für Einlagerungsatome in metallischen Werkstoffen: H, O, N, C, B. Die bedeutendste Kombination ist Fe und C:

werkstoff

Was sind Gleitebenen

Gleitebenen bilden in einem Kristall die Ebenen zwischen Atomlagen mit dichtester Packung und großem Schichtabstand. In ihnen findet bei Verformung die Versetzungsbewegung statt, da im Verhältnis die kleinste kritische Schubspannung benötigt wird

werkstoff

Verfestigung 

• Plastische Verformung erfolgt durch Bewegung von Versetzungen auf Gleitebenen 

• Gitterfehler führen zu einer Behinderung dieser Versetzungsbewegungen 

• Gezielte Blockieren von Versetzungen zur Festigkeitssteigerung wird als Verfestigung bezeichnet

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