Wie entstehen Versetzungen?

Inhaltsverzeichnis:

1. Wie entstehen Versetzungen?
2. Was ist eine Versetzung im Kristallgitter?
3. Welchen Einfluss haben Versetzungen auf die Verformbarkeit von Metallen?
4. Wie entstehen Leerstellen?
5. Wie entstehen Kleinwinkelkorngrenzen?

Wie entstehen Versetzungen?

Die Versetzungen kommen in Einkristallen vor allem durch thermische Spannungen beim Abkühlprozess in das Material, bei Halbleiterheteroschichtsystemen meist durch eine Gitterfehlanpassung. Möglichst versetzungsarme Einkristalle erhält man daher durch schonende Abkühlung.

Was ist eine Versetzung im Kristallgitter?

Versetzungen sind die für die gesamte plastische Verformung kristalliner Materialien verantwortlichen Defekte und damit insbesondere für alle Metalle. Gäbe es keine Versetzungen in Kristallen, wären alle Kristalle spröde wie Glas!

Welchen Einfluss haben Versetzungen auf die Verformbarkeit von Metallen?

Bei jedem Verformungsprozess werden immer auch neue Versetzungen in den Werkstoff eingebracht. Die Versetzungen behindern sich somit gegenseitig am Wandern, was eine festigkeitssteigernde Wirkung zur Folge hat. Bei einer Kaltverfestigung blockieren zusätzlich eingebrachte Versetzungen sich gegenseitig am Wandern!

Wie entstehen Leerstellen?

Leerstellen entstehen bei der Kristallbildung selbst, werden aber auch durch nachträgliche Beeinflussungen des Kristalls beispielsweise durch Temperaturänderungen, Radioaktivität oder andere Strahlungsarten verursacht. Durch die Leerstelle wird die perfekte Translationssymmetrie im Kristall gebrochen.

Wie entstehen Kleinwinkelkorngrenzen?

Kleinwinkelkorngrenzen entstehen z. B. durch Versetzungsumordnung bei der Kristallerholung. Eine Kippgrenze ist aus Stufenversetzungen aufgebaut, eine Drehgrenze dagegen aus Schraubenversetzungen.