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Werkstofftechnik 1 - Eindimensionale Gitterstörungen

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Werkstofftechnik 1

Eindimensionale Gitterstörungen

Eindimensionale 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 Umgebung solcher Versetzungen ist das Gitter verzerrt. Um die Richtung und die Größe der auftretenden Verzerrung näher beschreiben zu können verwendet man den Burgervektor b. In der unteren Abbildung ist neben der flächenförmigen Gitterstörung auch eine Versetzung eingezeichnet. 

1. Versetzung, 2. Kleinwinkelkorngrenze, 3. Zwillingsgrenze
1. Versetzung, 2. Kleinwinkelkorngrenze, 3. Zwillingsgrenze

Burgervektor

Den Burgervektor erhält man, indem man um die Versetzung durch Abtragen beliebiger Strecken einen Umlauf durchführt und diesen anschließend in der ungestörte Gitter überträgt. Als Burgervektor erhält man dann die Größe und Wegdifferenz [Anfangspunkt $\rightarrow $ Endpunkt], die zur Schließung des Umlaufs benötigt wird. 

Stufenversetzung

Die Stufenversetzung kann als Randlinie eines zusätzlich in das Gitter eingefügten oder entfernten Ebenenstücks dargestellt werden. Hierbei stehen die Versetzungslinie und der Burgervektor rechtwinklig zueinander. Die Abkürzungssymbole sind $\overline{I} $ und $\underline{I} $

Stufenversetzung
Stufenversetzung

Schraubenversetzung

Bei der Schraubenversetzung hingegen sind Versetzungslinie und Burgervektor parallel zueinander. Hierbei schrauben sich die Gitterebenen wendelförmig um die Versetzungslinie. 

Schraubenversetzung
Schraubenversetzung

In beiden Fällen muss beachtet werden, dass die Versetzungslinie  im Gitter stets in sich geschlossen sein muss, bzw. an einer Grenzfläche endet. Treten ausreichend hohe Schubspannungen auf, so kann sich diese bewegen. Die Wanderung der Versetzung ist ein elementarer Bestandteil der plastischen Verformung