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Werkstoffkunde 1 (Fach) / Gitterfehler, Verfestigungen und Diffusion (Lektion)

Gitterfehler, Verfestigungen und Diffusion

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  • Nenne Sie vier Gitterfehler (Dimensionen) mit Beispielen. Punktförmig (0-Dimension) : Leerstellen,Substitutionsatome Linienförmig (1-Dimension) : Stufenversetzungen,Schraubenversetzungen Flächenförmig (2-Dim.): Phasengrenzen,Stapelfehler Volumenförmig (3-Dim.): Ausscheidungen,Poren
  • Was sind Mischkristalle (MK)? Welche unterschiedliche Arten gibt es? Sind Kristalle mit einem zweiten Element im Gitter, entweder regellos oder regelmäßig angeordnet. Subsitutions-MK Austausch-MK
  • Was sind Linienfehler und flächenförmige Fehler? Was sind Ausscheidungen? Linienfehler: Stufen-/Schraubenversetzungen flächenförmige Fehler: Zwillingskorngrenzen Ausscheidungen: können mikroskopisch, strukturelle Auswirkungen auf das Gefüge aufweisen.
  • Was ist kohärent und inköhärent? kohärent: Kopplung zwischen Matrix- und Ausscheidungsgitter (festigkeitssteigend) inkohärent: wirkt sich nicht auf das Gitter aus.
  • Was ist die Versetzungsdichte? Gesamtlänge der Versetzungslinien pro Volumeneinheit
  • Wie kann die Festigkeit gesteigert werden? Welche Mechanismen? Durch Gitterfehler die die Versetzungsbewegung hindert. im 0-Dim.: entsteht durch Fremdatome Mischkristallhärtung. im 1-Dim.: entsteht durch Versetzungen Kaltverfestigung. im 2-Dim.: entsteht durch Korngrenzen Kornfeinigung. im 3-Dim.: entsteht durch Ausscheidungen Ausscheidungshärtung.
  • Was ist der Elastizitätsmodul? Im Spannungs-Dehnungs-Diagramm gibt die Hooksche Gerade das elastische Verhalten eines Werkstoffs an. Die Steigung ist das E-Modul.
  • Definieren Sie Diffusion in Festkörpern. Nennen Sie zwei Arten von Diffusion. Diffusion ist die einzige Möglichkeit des Materialtransports.Durch thermische Anregung geschieht ein Platzwechsel der Atome. Selbstdiffusion Fremddiffusion
  • Was beschreibt das Fick'sche Gesetz? Die Teilchenstromdichte von Diffusionsprozessen (stationären Zustand).
  • Nennen Sie die 3 grundsätzlichen Platzwechselmechanismen, welche sind wahrscheinlicher? Leerstellenmechanismus (wahrscheinlich) direkter Platzwechsel (unwahrscheinlich) Zwischengittermechanismus: Selbstdiffusion: bei hohen Temperatruren wahrscheinlicher Fremdiffusion: wahrscheinlich
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  • Die notwendige Aktivierungsenergie Q beeinflusst die Diffusion. Wo ist Q sehr hoch, hoch und gering? Im Kristallinneren: sehr hoch Bei Gitterstörungen: hoch An der Oberfläche: gering

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