Gefüge-Eigenschafts-Beziehungen at Karlsruher Institut für Technologie
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Was für Gitterdefekte gibt es?
0-dimensional: Leerstellen, Fremdatome, Zwischengitteratome
1-dimensional: Versetzungen
2-dimensional: Korngrenzen, Zwillinge, Phasengrenzen
3-dimensionale: Ausscheidungen, Poren, Mikrosrisse
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Was passiert am Punkt der Zugfestigkeit?
Die geometrische Entfestigung überwiegt die Verfestigung
--> Einschnürung -->Bruch
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Was ist der Unterschied zwischen der Nennspannung und der wahren Spannung?
Bei der Nennspannung wird die Anfangsfläche der Probe betrachtet.
Problem: durch Zugversuch ändert sich der Querschnitt der Probe!
[Volumen bleibt gleich, Probe wird länger]
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Warum ist der E-Modul richtungsabhängig?
Anzahl der Bindungen pro Längeneinheit
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Warum ist die experimentelle Scherfestigkeit wesentlich kleiner als die theoretisch mögliche?
Versetzungen im Material
Reine Metalle verformen bei um viele Größenordnungen niedrigeren
Spannungen als die ideale Scherfestigkeit --> Postulat der „Versetzung“
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Wie kommt man auf die Gleitsysteme der Kristalle?
1. Dichtest gepackte Ebene bestimmen
2. Dichtest gepackte Richtungen auf Ebene bestimmen
3. Anzahl aller dichtest gepackten Ebenen und deren Richtungen bestimmen und multiplizieren
Bsp. kfz
4*(111) und jeweils 3*[110] = 4*3=12
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Was ist die theoretische Festigkeit?
Wie kann man sie abschätzen?
Nenne drei Festigkeiten von unterschiedlichen Materialien.
Die theoretische Festigkeit ist die maximal erreichbare Festigkeit in einem Material ohne Versetzungen (Defekte).
Abschätzbar durch G/30 bzw. E/10
Aluminium: 0,9 GPa
Kupfer: 1,4 GPa
Nickel: 2,6 GPa
Ferrit: 2,6 GPa
Anmerkung: Die experimentelle Festigkeit ist um Größen kleiner als die theoretische (Versetzungen)
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Was ist eine Gleitstufe?
Erreicht eine Versetzung die Oberfläche, bildet
sie eine Gleitstufe.
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Was ist eine Gleitebene
Die dicht gepackte Ebene an der Gleitung auftritt.
Sie wird vom Burgersvektor und dem Linienelement aufgespannt (Stufenversetzung).
Der Burgersvektor und das Linienelement der Schaubenversetzung spanen keine Ebene auf, folglich ist die Versetzung an keine Gleitebene gebunden.
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Was ist eine Gleitrichtung?
Richtung, in der das Abgleiten geschieht.
Es sind vorzugsweise Richtungen,
in denen die Atome größte Dichte aufweisen.
Der Burgersvektor zeigt immer in Gleitrichtung.
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Wie kann es dazu kommen das in einem Material zwei Gleitsysteme aktiviert werden?
Wenn die Gleitsysteme ähnlich hohe Schmid-Faktoren haben und ihre Lage in der Polfigur zb. an einer Kante liegt.
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Welche Spannungsarten treten bei einer Stufenversetzung auf?
Normalspannungen
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