Was bewirken gitterfehler?
Gefragt von: Kornelia Göbel-Reichel | Letzte Aktualisierung: 1. April 2022sternezahl: 4.2/5 (5 sternebewertungen)
Gitterfehler sind von grundlegender Bedeutung für viele Eigenschaften eines Kristalls, insbesondere für die chemische Reaktivität, Stofftransport und Diffusion im Kristall sowie für seine mechanischen Eigenschaften. Die Einteilung der Gitterfehler erfolgt anhand der räumlichen Ausdehnung des Fehlergebietes.
Wie wird die Versetzungsbewegung durch die gitterfehler beeinflusst?
Räumliche Gitterfehler:
Die harten Partikel behindern die Versetzungsbewegung. Je nach Übereinstimmung des Gitters mit dem Wirtsgitter unterscheidet man kohärente, semikohärente und inkohärente Aus- scheidungen, s. Abb. 17.
Was ist ein Substitutionsatom?
Substitutionsatome (antisites) sitzen auf Gitterplätzen, die im regulären Gitter durch eine andere Atomart besetzt sind. Ein Sonderfall sind Farbzentren, bei denen ein Anion durch ein Elektron ersetzt ist.
Wie wirkt sich eine plastische Verformung auf die Kristallstruktur von Metallen aus?
Plastische Verformung bedingt zwangsläufig, daß Teile eines Kristalls sich gegenüber anderen Teilen verschoben haben. Einige Atome sind nicht mehr dort, wo sie früher waren. Die damit verbundenen bleibenden Verschiebungen der Atome werden immer durch den Durchlauf von Versetzungen durch den Kristall erzeugt.
Was bewirken Baufehler und Verzerrungen im Kristallgitter?
Bei einer Versetzung ist eine ganze Lage von Metallatomen eingeschoben oder sie fehlt. Fremdatome sind Atome eines anderen Elementes, die in das Kristallgitter des Grundmetalls eingebaut sind. Baufehler bewirken Verzerrungen im Kristallgitter und führen zur Erhöhung der Festigkeit.
Gitterfehler Einführung
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Was verursachen Gitterfehler im Gefüge?
1a) Leerstellen / Gitterlücken
Leerstellen oder auch Gitterlücken sind Fehlstellen im Kristallgitter die von keinem Atom besetzt sind. Die Gitterstruktur des Metalls verformt sich um die jeweilige Fehlstelle herum. Diese Art von Gitterfehler nimmt bei Verformung und Temperaturerhöhung des Metalls zu.
Was ist die Versetzungslinie?
Versetzungslinie, die Linie, um die herum sich das Spannungsfeld einer Versetzung aufbaut. Sie charakterisiert neben dem Burgers-Vektor die geometrischen Eigenschaften einer Versetzung (siehe Abb.
Was passiert beim Biegen von Metallen auf atomarer Ebene?
Metalle verformen sich nicht wie im Bild oben, sondern durch einen anderen Mechanismus. Verantwortlich sind Störstellen im Kristall, die als Versetzungen bezeichnet werden. ... Diese gedehnten Bindungen machen es jetzt leichter, den Kristall abzuscheren, also Atome gegeneinander zu bewegen.
Auf welcher Grundlage basiert die plastische Verformung von Metallen?
Ursache der plastischen Verformung ist das Abscheren von Atomblöcken auf Gleitebenen! Eine Metall ist dann gut verformbar, wenn es viele Gleitebenen mit möglichst vielen unterschiedlichen Gleitrichtungen gibt.
Was passiert im Werkstoff bei plastischer Verformung?
Sind die Belastungen und die dadurch ausgelösten Spannungen im Bauteil zu groß, kommt es zur plastischen Verformung des Werkstoffs bzw. des Metalls. Bei der plastischen Verformung kehrt ein Bauteil nicht wieder zu 100% in die ursprüngliche Form zurück – man spricht hier auch von der Formänderung.
Was versteht man unter einem Gefüge?
Der Begriff Gefüge – oder auch Mikrostruktur – umfasst dabei das Gemenge der Kristallite selbst, sowie alle gegebenenfalls auftretenden Phasen und Defekte wie zum Beispiel Poren oder Lunker. Einkristalle und amorphe Materialien weisen keine lichtmikroskopisch auflösbaren Gefüge auf.
Was ist ein fremdatom?
Als Fremdatome (auch Fremdbeimengungen) bezeichnet man in der Festkörperphysik einzelne Atome eines anderen chemischen Elements im Kristallgitter des Wirtskristalls.
Was sind Punktfehler?
Punktfehler sind Defekte, die die Ausdehnung eines einzelnen Atoms haben. Formal sind sie also auf einen einzelnen Gitterplatz beschränkt. Es lassen sich drei Fälle unterscheiden. Leerstellen sind freie Gitterplätze, die im regulären Gitter besetzt sind.
Welche Konsequenz hat es für den Werkstoff Wenn die Versetzungsbewegung durch andere innere Strukturen behindert wird?
Die Bewegung einer Versetzungslinie kann durch die Wechselwirkung mit Leerstellen, anderen Versetzungen oder Ausscheidungen wie Carbiden gestört werden. Dies behindert den Gleitprozess.
Was ist eine Versetzung im Kristallgitter?
In der Werkstoffwissenschaft ist eine Versetzung ein modellhaftes Objekt, das einen 1-dimensionalen Gitterfehler in einem Kristall darstellt. ... Plastische Verformung von Kristallen geschieht meistens über die Erzeugung und Bewegung von Versetzungen. Eine Versetzung kann in der Mitte eines Kristalls nicht aufhören.
Kann eine Versetzungslinie im Kristall enden?
Eine Versetzung kann nicht im Inneren des Kristalls enden. Eine Schnittlinie kann das auch nicht. Der aufgeschnittenen Bereich hat immer eine Umrandung (= die Versetzungslinie), die entweder bis zur Oberfläche läuft oder einen geschlossenen Kreis bildet.
Was sind plastische Stoffe?
Die Plastische Verformung oder Plastizität beschreibt die Fähigkeit fester Stoffe sich unter einer Krafteinwirkung irreversibel zu verformen (zu fließen) und diese Form nach der Einwirkung beizubehalten.
Welche Vorgänge laufen im Kristallgitter während der plastischen Verformung von Metallen ab?
Elastische Verformung:
Die Atome in einem Kristallgitter nehmen zueinander eine Gleichgewichtslage ein ("Energieminimum"). ... Bei Zurücknahme der äußeren Kraft nehmen die Atome wieder ihre Gleichgewichtslage ein → Die elastische Dehnung ist reversibel.
Was versteht man unter elastischer und plastischer Verformung?
Bei einer elastischen Verformung geht der Werkstoff nach der Verformung wieder in den ursprünglichen Zustand zurück. Bei plastischen Verformungen kommt es zu einer Formänderung.
Was passiert wenn bei einem reinen Metall Druck ausgeübt wird?
a) Metalle sind duktil (verformen sich unter Druck). Wird auf ein Metall Druck ausgeübt, so verschieben sich die Atomrümpfe gegeneinan- der. Die delokalisierten Valenzelektronen können aber mit ausweichen und befinden sich immer zwischen den positiv geladenen Atomrümpfen.
Was passiert bei der Metallbindung?
Die Metallbindung ist eine Art der chemischen Bindung, die durch Anziehungskräfte zwischen Metall-Ionen und freien Elektronen verursacht wird. ... Dadurch entstehen positiv geladene Metall-Ionen und nahezu frei bewegliche Elektronen, die auch als Elektronengas bezeichnet werden.
Welche Stoffe sind verformbar?
Eisen, Gold und Platin sind Metalle, die sich gut verformen lassen.
Was ist das Merkmal eines Burgersvektor bei einer Schraubenversetzung?
Der Burgers Vektor charakterisiert eine Versetzungslinie. Hierzu wird das gestörte mit dem ungestörten Gitter verglichen, indem die elementaren Schritte beim Umlauf um die Versetzung in jede Richtung gezählt werden (von einem Atom zum nächsten). ... Dieser wird als Burgers Vektor definiert.
Wie bewegen sich Versetzungen?
Versetzungen bewegen sich nur aufgrund einer äußeren mechanischen Spannung (Zug- oder Scheerspannung). Bei Überschreiten einer kritischne Spannung s erfolgt die Verformung nicht mehr elastisch, sondern plastisch. ... Für makroskopische plastische Verformungen müssen sehr viele Versetzungen durch den Kristall laufen.
Wie entstehen Kleinwinkelkorngrenzen?
Kleinwinkelkorngrenzen entstehen z. B. durch Versetzungsumordnung bei der Kristallerholung. Eine Kippgrenze ist aus Stufenversetzungen aufgebaut, eine Drehgrenze dagegen aus Schraubenversetzungen.