Realkristall, Gitterfehler und Gefüge

Question 1

Welche nulldimensionalen Gitterfehler kennst du?

Answer 1

Leerstellen

Zwischengitter-, Interstitions-, Substitutionsatom

Question 2

Welche eindimensionalen Gitterfehler kennst du?

Answer 2

Stufenversetzungen

Schraubenversetzungen

Question 3

Welche zweidimensionalen Gitterfehler (flächenförmig) kennst du?

Answer 3

Korngrenzen (Groß-, Kleinwinkelkorngrenzen und Zwillingsgrenzen)

Phasen- und Antiphasengrenzen

Stapelfehler

Question 4

Welche dreidimensionalen Gitterfehler (räumlich) kennst du?

Answer 4

Ausscheidungen

Poren

Lunker

Mirkrorisse

Dispersionen

Question 5

Zeichne alle nulldimensionalen Gitterfehler.

Answer 5

vgl. Folie 2

Question 6

Was ist der Unterschied zwischen Interstitions- und Zwischengitteratomen?

Answer 6

Bei beiden Gitterfehlern sitzen die Atome nicht auf dem regulären Gitterplatz, sondern dazwischen.

Allerdings ist ein Interstitionsatom ein Fremdatom und ein Zwischengitteratom kann ein Fremdatom sein, muss es aber nicht.

–> Nochmal in Sprechstunde nachfragen!!

Question 7

Wo spielen nulldimensionale Gitterfehler eine Rolle?

Answer 7

Diffusion im Festkörper

Legierungsbildung

Mischkristallverfestigung

Ionenleitfähigkeit eines Kristalls

Question 8

Was sind die Folgen von Substitutions- und Interstitionsatomen?

Answer 8

Verspannungen

• Hier können Eigenspannungen und Eigendeformationen auftreten
• > Größeneffekt

Veränderung des elastischen und plastischen Verhaltens.

• Grund: lokale Änderung der Bindugskräfte
• Schubmodul G und Elastizitätsmodul E ändern sich
• > Moduleffekt

Question 9

Wo ist der Größenseffekt größer? Interstitionsatomen oder Substitutionsatomen?

Answer 9

Interstitionsatomen

–> noch mal in Sprechstunde besprechen!

Question 10

Wo ist der Moduleffekt größer? Interstitionsatomen oder Substitutionsatomen?

Answer 10

Interstitionsatomen

–> noch mal in Sprechstunde besprechen!

Question 11

Wie nennt man eine linienförmige Störung im Kristallaufbau?

Answer 11

Versetzung

Question 12

Warum sind Versetzungen in der Werkstoffkunde so wichtig?

Answer 12

Weil ohne sie keine Metallarbeiten bzw. plastischen Verformungen möglich sind.

Question 13

Zeichne eine Stufenversetzung und kennzeichne die Eigenspannungsfelder.

Answer 13

vgl. Folie 14

Question 14

Zeichne eine Schraubenversetzung

Answer 14

vgl. Folie 12

Question 15

Wie groß ist der Winkel zwischen einer Stufenversetzung und dem Burgers-Vektor?

Answer 15

90°

Question 16

Wie groß ist der Winkel zwischen einer Schraubenversetzung und dem Burgers-Vektor?

Answer 16

0°

Question 17

Wahr oder falsch?

Da alle technischen Werkstoffe Versetzungen enthalten, sind auch alle technischen Werkstoffe eigenspannungsbehaftet.

Answer 17

Wahr

Question 18

Wo wird mehr Versetzungsenergie benötigt? Im Idealkristall oder im Realkristall?

Answer 18

Idealkristall
Grund: Alle Atome vollziehen gleichzeitig den Platzwechsel.

(Im Realkristall muss aufgrund vorhandener linienförmiger Gitterfehler meist weniger Energie aufgewendet werden.)

Question 19

Was beschreibt der Burgersvektor bei Versetzungen?

Answer 19

Er zeigt parallel zur Gleitebene in Richtung der Versetzungsrichtung.

Sein Betrag entspricht der “Länge der Versetzung”.

Question 20

Wann beginnt die Versetzungsbewegung?

Answer 20

Beim Überschreiten einer kritischen Schubspannung tau-krit.

Question 21

Wie viele Gleitebenen und Gleitrichtungen gibt es im kfz-Gitter?

Answer 21

4 Gleitebenen und 3 Gleitrichtungen

4x3 = 12 Gleitsysteme

Question 22

Wie viele Gleitebenen und Gleitrichtungen gibt es im krz-Gitter?

Answer 22

6 Gleitebenen und 2 Gleitrichtungen

6x2 = 12 Gleitsysteme

Question 23

Wie viele Gleitebenen und Gleitrichtungen gibt es im hdp-Gitter?

Answer 23

1 Gleitebene und 3 Gleitrichtungen

1x3 = 3 Gleitsysteme

Question 24

Wie heißt das Maß für die Eigenverfestigung und Verfestigung eines Werkstoffs unter Belastung?

Answer 24

Versetzungsdichte

Question 25

Wie kann die Versetzungsdichte verändert werden?

Answer 25

Wärmebehandlung

mechanische Beanspruchung

Question 26

Was entsteht wenn verschieden orientierte Kristallite bei weiterem Wachstum zusammenstoßen?

Answer 26

Korngrenzen

Question 27

Korngrenzen

Beschrifte Folie 35

Answer 27

vgl. Folie 35

Question 28

Wie nennt man einen Bereich, der sich hinsichtlich Zusammensetzung und/oder kristallographischer Struktur vom Nachbarbereich unterscheidet?

Answer 28

Phase

Question 29

Wovon hängt die Art der Phasengrenze ab?

Answer 29

Gitterstruktur und Gitterabmessung

Question 30

Phasengrenzen

Beschrifte die Abb. von Folie 38

Answer 30

vgl. Folie 38

Question 31

Welche Phasengrenzen bilden sich energetisch am einfachsten?

Answer 31

kohärent

Question 32

Was versteht man unter Realkristallen?

Answer 32

Realkristalle sind Kristalle, die Defekte besitzen

Question 33

Wahr oder Falsch?

Defekte in der Gittersturktur sind Fehler.

Answer 33

Defekte sind nicht Fehler einer sonst idealen Struktur, sondern sind fundamentaler Teil von Kristallstruktur und Gefüge!

Question 34

Wie nennt man den mikroskopisch sichtbaren Aufbau im Inneren eines Werkstoffes mit seinen Körnern/Kristalliten, Korngrenzen, Phasen und dreidimensionalen Gitterfehlern etc.?

Answer 34

Gefüge

Question 35

Was ist einphasig und was ist mehrphasig auf Folie 52?

Answer 35

vgl. Folie 52

Question 36

Wie nennt man die fehlende Richtungsabhängigkeit von Eigenschaften (bei Gasen, Flüssigkeiten, amorphen Festkörpern)?

Answer 36

Isotropie

Question 37

Wie nennt man die Richtungsabhängigkeit von Eigenschaften in einem Kristall?

Answer 37

Anisotropie

Question 38

Wie nennt man scheinbar richtungsunabhängiges Verhalten in einem Vielkristall mit statistischer Orientierung der Kristallite?

Answer 38

Quasiisotropie

Question 39

Wie nennt man die Vorzugsorientierung der Kristallite in einem Vielkristall?

Answer 39

Textur

Question 40

Worum handelt es sich auf Folie 55?

Answer 40

vgl. Folie 55

A) Anisotroper Einkristall
B) Quasiisotroper Vielkristall
C) Anisotroper Vielkristall

Question 41

Womit lassen sich verschiedene Gitterfehler kategorisieren?

Answer 41

Mit ihrer Dimension

Question 42

Wie wirken sich unterschiedliche Phasen auf die plastischen Kenngrößen eines Werkstoffes aus?

Answer 42

Korngrenzenverfestigung

Ausscheidungsverfestigung

Question 43

Was beschreibt die Versetzungsdichte?

Answer 43

Die Versetzungsdichte in einem Kristall wird als Gesamtlänge aller Versetzungslinien pro Volumen angegeben.

Question 44

Ein nicht zum Gitter gehörendes Atom ist im Gitter gelöst. Der Kristall wird nun “” genannt.

Answer 44

Mischkristall

Question 45

Ab wie viel Grad spricht man von Klein- bzw. Großwinkelkorngrenzen?

Answer 45

15°

Question 46

Bei welcher Art von Phasengrenze spricht man von einer Gleichgewichtsphase?

Answer 46

inkohärent

–> Sprechstunde nachfragen

Question 47

Welcher Art von Phasengrenze bildet sich energetisch am einfachsten?

Answer 47

kohärent

–> Sprechstunde nachfragen

Question 48

Ein “…” ist ein kristalliner Festkörper, der aus vielen kleinen Einzelkristallen (Kristalliten) besteht, die durch Korngrenzen voneinander getrennt werden. Die einzelnen Kristallite können sehr unterschiedliche Größen haben.

Answer 48

Polykristall (auch Vielkristall)