Aufbau fester Phasen

Werkstofftechnik 1

Das Kapitel Aufbau fester Phasen in unserem Online-Kurs Werkstofftechnik 1 besteht aus folgenden Inhalten:

1. Grundlagen

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   Befindet sich ein Werkstoff wie beispielsweise Stahl in einem flüssigen Zustand, so besitzen die Atome einen nur sehr geringen Ordnungsgrad. Es lässt sich keine wiederkehrende Struktur erkennen. Geht ein Werkstoff anschließend durch Abkühlung in den festen Aggregatzustand über, so können drei Zustände eintreten. Man unterscheidet diese Zustände an Hand der Anordnung der Atome:Amorph [griechisch: Gestaltlos]: In diesem Zustand ist in der Regel die "Unordnung" ...

2. Kubische Gitter

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   Einfach kubischKubische Gitter - BasicsDas Video wird geladen...(1wt-1-kubische-elementarzelle) Kubische Gitter kommen besonders in metallischen Werkstoffen vor und haben drei Erscheinungsformen:Einfach kubisch/ kubisch primitivkubisch raumzentriert [krz]kubisch flächenzentriert [kfz]Die Gemeinsamkeit aller drei Gittertypen liegt in der Geometrie:$\ a = b = c \ \ $ identische Kantenlängen$\alpha = \beta = \gamma = 90° \ \ $ identische Winkel Kubisch primitives GitterKubisch ...

3. Tetragonale Gitter

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   Tetragonale Gitter - BasicsDas Video wird geladen...(1wt-1-tetragonale-elementarzelle) Tetragonale Gitter kommen besonders in mineralischen Werkstoffen vor und haben zwei Erscheinungsformen:Einfach tetragonal/ tetragonal primitiv [tP]tetragonal raumzentriert/tetragonal innen-zentriert [tI]Die Gemeinsamkeit der beiden Gittertypen liegt in der Geometrie:$\ a = b \not= c \ \ $ unterschiedliche Kantenlängen$\alpha = \beta = \gamma = 90° \ \ $ identische Winkel ErscheinungsformDie ...

4. Orthorhombische Gitter

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   Orthorhomibische Gitter - BasicsDas Video wird geladen...(1wt-1-orthorhombische-elementarzelle) Orthorhombische Gitter finden sich besonders in mineralischen Werkstoffen und haben vier Erscheinungsformen:Einfach orthorhombisch/ orthorhombisch primitiv [oP]orthorhombisch basiszentriert [oB]orthorhombisch raumzentriert/ orthorhombisch innen-zentriert [oI]orthorhombisch flächenzentriert [oF]Die Gemeinsamkeit aller vier Gittertypen liegt in der Geometrie:$\ a \not= b \not= ...

5. Monokline Gitter

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   Monokline Gitter - BasicsDas Video wird geladen...(1wt-1-monokline-elementarzelle) Monokline Gitter finden sich besonders in mineralischen Werkstoffen und haben zwei Erscheinungsformen:Einfach monoklin/ monoklin primitiv [mP]monoklin basiszentriert [mB]Die Gemeinsamkeit beider Gittertypen liegt in der Geometrie:$\ a \not= b \not= c \ \ $ unterschiedliche Kantenlängen$\alpha \not= \beta = \gamma = 90° \ \ $ unterschiedliche Winkel ErscheinungsformDas monokline Gitter ist ...

6. Trikline Gitter

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   Trikline Gitter - BasicsDas Video wird geladen...(1wt-1-trikline-elementarzelle) Das trikline Gitter zählt zu den kompliziertesten Gittertypen und besitzt nur eine Erscheinungsform:Einfach triklin/ triklin primitiv [tP]Die Besonderheit diese Gittertypen liegt in der Geometrie:$\ a \not= b \not= c \ \ $ unterschiedliche Kantenlängen$\alpha \not= \beta \not= \gamma \not= 90° \ \ $ unterschiedliche Winkel ErscheinungsformDas trikline Gitter besitzt verschieden ...

7. Hexagonale Gitter

   Aufbau fester Phasen > Kristallsysteme > Hexagonale Gitter

   

   Hexagonale Gitter - BasicsDas Video wird geladen...(1wt-1-hexagonale-elementarzelle) Hexagonale Gitter kommen besonders in metallischen Werkstoffen vor und haben lediglich eine Erscheinungsform:Einfach hexagonal/ hexagonal primitivDie Besonderheit dieser Gitterart liegt in der Geometrie:$\ a = a_1 = a_2 \not= c \ \ $ unterschiedliche Kantenlängen$\alpha = \beta = 90° , \gamma = 120° \ \ $ unterschiedliche WinkelDer Körper ist ein rechtwinkliges Prisma mit einer sechseckigen ...

8. Zusammenfassung der Bravais-Gitter nach Pearson

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   Rhomboedrische Gitter - BasicsDas Video wird geladen...(1wt-1-rhomboedrische-elementarzelle) Bravais Gitter nach PearsonAus den zuvor definierten Gittersystemen verfasste Pearson eine Übersicht von 14 verschiedenen Gitterarten, welche unter dem Namen Bravais-Gitter bekannt sind. Als Unterscheidungsmerkmal wählte Pearson, die Geometrie einer Gitterart. So konnte er anhand von drei Kantenlängen und drei Winkeln zwischen den Kanten sieben Gitterarten eindeutig charakterisieren. Unter ...

9. Bestimmung von Gitterrichtungen

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   Die Gitterrichtungen werden durch die von Atomen belegten Gittergeraden ausgedrückt. Zur Beschreibung von Gittergeraden verwendet man Vektoren, welche im Koordinatensystem vom Ursprung bis hin zum Schwerpunkt des betrachteten Atoms zeigen. Für die Gittergeraden verwendet man als Koordinaten ganze Zahlen, dh. man bezeichnet sie als teilerfremde Koordinaten. Um die Berechnung der Gitterrichtungen besser zu verstehen, folgt eine Veranschaulichung am orthorhombischen Gitter. Gitterrichtungen ...

10. Miller'sche Indizes, Bestimmung von Gitterebenen

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    Miller'sche Indizes - BasicsDas Video wird geladen...(1wt-1-intro-millersche-indizes) Definition der Miller'schen IndizesUnter Gitterebenen versteht man Ebenen, welche sich in das Gitter legen lassen und auf denen sich Atome befinden. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von Netzebenen oder Atomebenen. Um diese Gitter genau beschreiben zu können, verwendet man die Miller'schen Indizes h,k,l. Hierzu legt man ein räumliches Koordinatensystem in das Gitter und setzt die Bereiche, die ...

11. Sonderfall: Richtungen und Ebenen im hexagonalen Gitter

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    Im hexagonalen System werden die Indizes der Richtungen und der Ebenen mit vier Ziffern beschrieben. Zu den bekannten Indizes $ u, v, w $ kommt bei den Gitterrichtungen das Indize $ t$ hinzu und bei Gitterebenen werden die Indizes $ h, k, l $ durch das Indize $ i$ ergänzt. Der Vorteil liegt hierbei in der besseren Darstellung der Symmetrie des Gitters.Richtungsindizes im hexagonalen GitterDie Sortierung der Indizes ist wie folgt: $ [uvtw]$ und $[hkil]$Bestimmung der RichtungsindizesIm ersten ...

12. Gitterstörungen

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    Gitterstörungen - BasicsDas Video wird geladen...(1wt-1-gitterstoerungen-allgemein) Definition der GitterstörungenMetalle und Metalllegierungen bestehen aus kleinen, gegeneinander unterschiedlich orientierten Körnern oder Kristalliten. Jedes Korn dieser Vielkristalle umfasst eine dreidimensionale periodische Anordnung von Atomen, welche sich als das bereits bekannte Raumgitter darstellt. Man unterscheidet hierbei zwischen homogenen und heterogenen Vielkristallen. Homogene ...

13. Nulldimensionale Gitterstörungen

    Aufbau fester Phasen > Kristallsysteme > Gittereigenschaften > Gitterstörungen > Nulldimensionale Gitterstörungen

    

    Nulldimensionale Gitterstörungen - BasicsDas Video wird geladen...(1wt-1-nulldimensionale-gitterstoerungen) Definition der Nulldimensionalen GitterstörungenAls 0-dimensionalen oder punktförmigen Gitterstörungen werden Gitterstörungen von atomarer Größenordnung bezeichnet. Unter 0-dimensionalen Gitterstörungen werden folgende Gitterstörungen zusammengefasst:1. Leerstellen, dh. in der Atomanordnung fehlt ein Atom,2. Zwischengitteratom, dh. in der Atomanordnung ...

14. Eindimensionale Gitterstörungen

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    Eindimensionale Gitterstörungen - Basics Das Video wird geladen...(1wt-1-eindimensionale-gitterstoerungen) Definition der Eindimensionalen GitterstörungenEindimensionale Gitterstörungen entstehen unter der Einwirkung von Schubspannungen an Korn- und Phasengrenzen oder direkt im Rahmen des Kristallisationsprozesses infolge von vorhandenen Spannungs- oder Temperaturgradienten. Im Bezug auf den inneren Aufbau unterscheidet man zwischen Stufen- und Schraubenversetzungen. In der ...

15. Zweidimensionale Gitterstörungen

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    Zweidimensionale Gitterstörungen - Basics Das Video wird geladen...(1wt-1-zweidimensionale-gitterstoerungen) Definition der Zweidimensionalen GitterstörungenZu den zweidimensionalen oder Flächen-Gitterstörungen zählen Korngrenzen und Stapelfehler. Hierbei unterscheidet man weiter zwischen Groß- und Kleinwinkelkorngrenzen. Die Unterscheidung der Grenzen zwischen den beiden Arten ist nicht genau definiert und liegt bei einem Orientierungsunterschied von 5° ...

16. Dreidimensionale Gitterstörungen

    Aufbau fester Phasen > Kristallsysteme > Gittereigenschaften > Gitterstörungen > Dreidimensionale Gitterstörungen

    

    Unter dreidimensionalen Gitterstörungen versteht man eine Ansammlung von Leerstellen [Mikrorisse, Mikroporen], wie sie infolge von Neutronenbestrahlungen oder einer Diffusion auftreten. Eine weitere Variante von dreidimensionalen Gitterstörungen stellen Einschlüssen von Fremdphasen sowie Ausscheidungen dar. AusscheidungenEnthält ein Werkstoff eine zu hohe Konzentration von Legierungselementen, so kommt es infolge der Auslagerung bei entsprechender Temperatur zu Ausscheidungen. ...