Kap 11: Gitterbaufehler, Realkristalle

Question 1

Was haben Realkristalle im Gegensatz zu idealen Kristallen?

Answer 1

Realkristalle haben Baufehler

Question 2

Wie werden Baufehler unterteilt?

Answer 2

o Räumliche Fehler
o Flächige Fehler
o Linienförmige Fehler
o Punktförmige Fehler

Question 3

Schematischer Aufbau Realkristall

Answer 3

Question 4

Def: Korn

Answer 4

Als Körner bezeichnet man die vielen, kleinen Kristalle aus denen ein realer Werkstoff aufgebaut ist.

–> meiste besteht ein WK aus mehreren Körner, optimal wäre ein Bauteil aus nur einem einzigen Korn

Question 5

Welche Fehler sind Punktförmig?

Answer 5

Leerstelle:
-fehlendes Atom

Fremdatome:

1. (Substitutionsmischkristall)
   - Atome werden durch Andere ersetzt (Silber statt Gold)
2. Einlagerungsmischkristall/interstitieller Mischkristall
   - kleinere Atome lager sich in den Lücken der Größeren ab (

Frenkeldefekt:
-Atom springt an eine falsche Stelle
(durch eine hohe Energiezufuhr)

Question 6

Def: Leerstelle

Answer 6

-punktförmiger Defekt

-o Unbesetzter Gitterplatz/fehlendes Atom
o Nimmt weniger Platz ein als das fehlende Atom
→ Nachbaratome beulen ein wenig in den frei gewordenen Raum aus
→ konkave Verzerrung des Gitters

Question 7

Welche Linienförmigen Fehler gibt es?

Answer 7

-Stufenversetzung:
- Abgleiten einer Ebene in Folge von Schubspannung, die nur einen Teil belastet (oben/unten)
• Unterhalb der Stufenversetzung ist das Gitter aufgeweitet, oberhalb komprimiert
• Ebene, in der sich die obere Kristallhälfte gegen die Untere verschiebt heißt Gleitebene

Schraubenversetzung:

• Abgleiten in Folge von linienförmig wirkender Schubspannung auf eine Kante
• obere Hälfte verschiebt sich gegen Untere

Question 8

Def: Gleitsystem

Answer 8

Gleitsystem = Gleitebene + Gleitrichtung

–> gibt Orientierung der plastischen Verformung an

Question 9

Welche flächigen Fehler gibt es?

Answer 9

• Korngrenze
• Stapelfehler
• Zwilingsgrenze:
• Phasengrenze
• Anitphasengrenze

Question 10

Def. Korngrenze

Answer 10

-schlecht zusammenpassende Übergangszone zwischen benachbarten Kristallen gleichen Gitters,

Question 11

Def. Stapelfehler

Answer 11

Wird Regelmäßigkeit der angeordneten Ebenen (ABCABC) unterbrochen (ABCABABC), liegt ein Stapelfehler vor

–> es wird die sog. Stapelenergie dafür benötigt

Question 12

Zwillingsgrenze

Answer 12

Kristallteile, die in einer symmetrischen Kipplage zum Grundkristall gewachsen sind.

-> tritt hauptsächlich in Werkstoffen mit geringer Stapelfehlerenergie auf (z.B. Aluminium)

Question 13

Phasengrenze

Answer 13

-Phasengrenze (oder Phasengrenzfläche) beschreibt die Grenze an der Kristalle von unterschiedlichem Stoff und/oder Gittertyp aneinander stoßen.

Question 14

Antiphasengrenze

Answer 14

adden

Question 15

Räumliche Kristallbaufehler

Answer 15

• dreidimensione Fehler
• Ausscheidung (Ansammlung von chem. Verbindungen im Metall)
• Einschluss (Oxide, Sulfide)
• Mikroriss
• Mikropore

Question 16

Werkstoffegefüge + Charakterisierungen

Answer 16

Umfasst das Gemenge der Kristallite, sowie alle gegebenfalls auftretenden Phasen und Defekte

Charakterisierungen:

• Art
• Form
• Größe
• Verteilung
• Orientierung

Question 17

Diffusion

Answer 17

Zeit- und temperaturabhängige Wanderung von Atomen oder Molekülen in Stoffen

• > meist Ausgleich von lokalen Konzentrationsgradienten
• > selten Aufbau von Konzentrationsgradienten

Question 18

Beispiel eines Ablaufs der Diffusion + Bezeichnungen

Answer 18

Question 19

Dissfusionsarten

Answer 19

Question 20

Diffusionsfluss

Answer 20

Stoffmenge m, die pro Zeitintervall t durch einen Querschnitt S transportiert wird 𝑗 = 1/𝑆 ∗ 𝑚/𝑡

• J = const.
• -> stationäre Diffusion
• J nicht const.
• -> nicht stationäre Diffusion

Question 21

Konzentrationsgradient

Answer 21

Auftragen der Konzentration c der Gasmoleküle, die durch die Metallplatte diffundieren, über dem Diffusionsweg x
→ geneigte Gerade, die das Konzentrationsprofil kennzeichnet

Question 22

Zusammenhang Diffusionfluss und Konzentrationsgradient

Answer 22

Konzentrationsgradient ist proportional zum Diffusionsfluss mit werkstoffabhängigem Diffusionskoeffizienten D