04.05.2021
Der Schlüssel zum Verständnis der plastischen Verformung von Metallen
Aufgrund ihrer hervorragenden Festigkeit und Formbarkeit gehören Metalle zu den wichtigsten Werkstoffen unserer Zivilisation. Die Möglichkeit Metalle dauerhaft zu verformen, ohne dass sie brechen, macht sie zum Material der Wahl für viele Hightech-Produkte.
Die Mikrostruktur von Metallen ist in Gittern angeordnet. Wenn sich Defekte innerhalb des Gitters bewegen, können sie das Material dauerhaft verformen. Daher ist die Bewegung von Defekten, sogenannten Versetzungen, der Schlüssel zum Verständnis der plastischen Verformung von Metallen.
Allerdings ist diese Bewegung bislang kaum verstanden. Was also beeinflusst die Bewegung von Defekten in einem Material? Und wie wirkt sich ihre chemische Zusammensetzung auf die Eigenschaften des Materials aus? Obwohl Versetzungen schon seit vielen Jahren untersucht werden, ist der Einfluss der chemischen Zusammensetzung auf ihre Eigenschaften noch nicht ausreichend geklärt.
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Eisenforschung (MPIE) und ihre Partner an der RWTH Aachen (Deutschland), der University of Alabama (USA), der University of Manchester (UK) und dem Imperial College London (UK) haben nun gezeigt, dass die atomare Natur dieser Defekte nicht nur durch strukturelle Merkmale, sondern auch durch ihre chemische Zusammensetzung bestimmt wird.
Jeder Defekttyp bewegt sich anders in der Gitterstruktur und beeinflusst damit die Eigenschaften des Materials unterschiedlich. Das internationale Forscherteam veröffentlichte seine neuesten Erkenntnisse in der Fachzeitschrift "Science Advances".
Quelle: Max-Planck-Institut für Eisenforschung (MPIE)