Die Verformung von Materialien unter Belastung ist ein zentrales Thema in der Materialwissenschaft und der Ingenieurwissenschaft. Es gibt zwei Haupttypen von Verformungen: elastische und plastische Verformung. Beide haben unterschiedliche Auswirkungen auf die Eigenschaften und das Verhalten von Materialien.
Eine Legierung ist ein Stoffgemisch, das aus mindestens zwei unterschiedlichen Elementen besteht, wobei mindestens eines davon ein Metall sein muss[1]. Legierungen sind von großer Bedeutung in der Industrie, da sie oft “bessere” Eigenschaften gegenüber den einzelnen Metallen haben. Sie sind beispielsweise härter oder beständiger gegen Korrosionen (Zersetzung eines Metalls)[6].
Der Zugversuch ist ein standardisiertes Prüfverfahren, das in der Werkstoffprüfung eingesetzt wird, um die mechanischen Eigenschaften von Materialien, insbesondere ihre Festigkeiten, unter axialer Zugbelastung zu bestimmen[5]. Es handelt sich um ein zerstörendes Prüfverfahren, bei dem eine genormte Werkstoffprobe so lange gedehnt wird, bis sie bricht[4].
Ein Spannungs-Dehnungs-Diagramm ist ein wichtiges Werkzeug in der Werkstofftechnik, das die mechanischen Eigenschaften eines Materials darstellt. Es wird durch einen Zugversuch erzeugt, bei dem eine Materialprobe mit bekanntem Ausgangsquerschnitt in eine Zugprüfmaschine eingespannt und mit einer kontinuierlich steigenden Kraft belastet wird[5][2].
Gitterfehler, auch als Gitterdefekte oder Kristall(bau)fehler bekannt, sind Unregelmäßigkeiten in einem ansonsten periodischen Kristallgitter[5]. Sie sind von grundlegender Bedeutung für viele Eigenschaften eines Kristalls, insbesondere für die chemische Reaktivität, Stofftransport und Diffusion im Kristall sowie für seine mechanischen Eigenschaften[5]. Gitterfehler sind nicht als “Fehler” zu verstehen, sondern als Instrumente für den Werkstoffwissenschaftler, um die Eigenschaften […]
Zustandsumwandlungen, auch Phasenumwandlungen genannt, sind in der Thermodynamik die Umwandlung einer oder mehrerer Phasen eines Stoffes in eine andere Phase[8]. Diese Umwandlungen sind von großer Bedeutung in der Materialwissenschaft, da sie die Eigenschaften von Materialien grundlegend verändern können.
Zustandsdiagramme, auch Phasendiagramme genannt, sind grafische Darstellungen, die zeigen, in welchem Zustand (fest, flüssig, gasförmig) sich ein Stoff oder eine Stoffmischung unter verschiedenen Bedingungen von Druck und Temperatur befindet. Sie sind ein unverzichtbares Werkzeug in der Materialwissenschaft, da sie es ermöglichen, das Verhalten von Materialien während der Wärmebehandlung und der Legierungsbildung zu verstehen und vorherzusagen[1][6].
Die Zugfestigkeit ist ein zentraler Werkstoffkennwert, der die Belastbarkeit eines Materials unter Zugbeanspruchung beschreibt. Sie ist definiert als die maximale mechanische Zugspannung, die ein Werkstoff aushalten kann, bevor es zu einem Bruch kommt. Dieser Wert ist entscheidend für die Konstruktion und Auswahl von Materialien für technische Anwendungen, da er die Grenze der Belastbarkeit angibt und […]
Metalle sind für ihre vielfältigen physikalischen Eigenschaften bekannt, die sie für zahlreiche Anwendungen in der Technik und im Alltag unverzichtbar machen. Diese Eigenschaften resultieren aus der einzigartigen Struktur des Metallgitters, das aus einer regelmäßigen Anordnung von Atomen besteht. In diesem Artikel werden wir die physikalischen Eigenschaften des Metallgitters und deren Auswirkungen auf die Eigenschaften von […]
Das Hookesche Gesetz ist ein grundlegendes Prinzip in der Physik, das die Beziehung zwischen der auf einen elastischen Körper ausgeübten Kraft und der resultierenden Verformung beschreibt. Es wurde nach dem englischen Physiker Robert Hooke benannt, der es im 17. Jahrhundert formulierte[1].
