Summary
Die metallische Bindung in technischen Metallen führt zu kristallinen Strukturen durch die periodische Anordnung der Atome. Die Kristallisation während des Erstarrungsprozesses führt zur Bildung von Körnern, die die mechanischen Eigenschaften der Werkstoffe beeinflussen. Das Kristallwachstum und die Kornbildung werden durch Faktoren wie Keimbildung, Wachstumsgeschwindigkeit und Unterkühlung reguliert. Sowohl das Primärgefüge durch die Kristallisation als auch das Sekundärgefüge nach Umformprozessen beeinflussen maßgeblich die Eigenschaften eines Werkstoffs. Erstarrungsbedingungen wie Abkühlgeschwindigkeit und Gussverfahren spielen eine entscheidende Rolle in Bezug auf Struktur und Qualität des Metallmaterials.
Metallische Bindung und Kristallstruktur
Die metallische Bindung ist durch eine periodische Anordnung der Atome gekennzeichnet, die zu kristallinen Strukturen führen. Das Gefüge von technischen Metallen besteht aus Körnern, die unterschiedlich angeordnet sind und das Kristallsystem beeinflussen.
Erstarrung aus der Schmelze
Die Erstarrung von der flüssigen Phase in den festen Zustand erfolgt durch Kristallisation und erfordert eine Energieabgabe. Die Kristallisationswärme führt zur Bildung von Keimen, die das Wachstum von Kristallen beeinflussen und zur Ausbildung von Körnern führen.
Kristallwachstum und Kornbildung
Das Kristallwachstum und die Kornbildung werden durch Keimbildung, Wachstumsgeschwindigkeit und Unterkühlung beeinflusst. Die Korngröße und -struktur haben Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften von metallischen Werkstoffen.
Primär- und Sekundärgefüge
Primärgefüge entsteht durch die Kristallisation während des Erstarrungsprozesses, während das Sekundärgefüge durch nachträgliche Umformprozesse gebildet wird. Die Eigenschaften eines Werkstoffs werden durch das Gefüge maßgeblich beeinflusst.
Einfluss der Erstarrungsbedingungen
Die Erstarrungsbedingungen wie Abkühlgeschwindigkeit und Keimbildungsmethoden beeinflussen die Struktur und Qualität des gegossenen Materials. Verschiedene Gussverfahren wie Stranggießen und Fallgießen haben unterschiedliche Auswirkungen auf das Gefüge und die Eigenschaften des Werkstoffs.
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