Glossar der Werkstoffkunde und Metallurgie: Fachbegriffe erklärt

Lunker

Lunker sind Hohlräume, die in einer Legierung entstehen, wenn gelöste Gase während der Erstarrung eingeschlossen werden.

Härtbarkeit

Die Härtbarkeit beschreibt die Fähigkeit eines Materials, durch Wärmebehandlung (Härten) eine bestimmte Härte zu erreichen.

Aufkohlen (Karburieren)

Der Prozess, bei dem Kohlenstoff mit Eisen kombiniert wird, um Stahl herzustellen oder dessen Kohlenstoffgehalt an der Oberfläche zu erhöhen.

Steadit

Steadit ist eine harte und spröde eutektische Phase, die in Gusseisen vorkommt und eine Schmelztemperatur von 960 °C aufweist. Sie erscheint in Gießereien typischerweise grau.

Diffusion

Diffusion ist die Bewegung von Atomen oder Molekülen innerhalb eines Materials, typischerweise von Bereichen höherer Konzentration zu Bereichen niedrigerer Konzentration, durch Platzwechsel im Kristallgitter.

Anisotropie

Die Anisotropie ist eine allgemeine Eigenschaft der Materie, bei der bestimmte physikalische Eigenschaften (z. B. Elastizität, Wärmeleitfähigkeit, elektrische Leitfähigkeit, Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht) von der Prüfrichtung abhängen.

Glühen überkritisch

Ein Wärmebehandlungsprozess, bei dem Stahl auf Temperaturen oberhalb der kritischen Umwandlungstemperatur erhitzt wird, um eine bestimmte Mikrostruktur oder Eigenschaften zu erzielen.

Materialermüdung

Materialermüdung ist die Tendenz eines Materials, unter wiederholten oder zyklischen Belastungen, die unterhalb der Bruchgrenze liegen, zu versagen. Dies führt nach einer bestimmten Zeit zu einem Bruch.

Isothermisches Härten (Austempering)

Ein Wärmebehandlungsverfahren, bei dem Stahl auf Austenitisierungstemperatur erhitzt und anschließend schnell in ein Salzbad oder heißes Öl abgeschreckt wird. Die Temperatur des Bades liegt knapp über der Martensitstarttemperatur (M_s) und wird konstant gehalten, um die Temperatur des Werkstücks zu standardisieren. Die isotherme Umwandlung wird gestoppt, bevor die bainitische Umwandlung beginnt. Anschließend wird das Material abgekühlt, um 100 % Martensit zu erzeugen. Diese Behandlung führt zu Martensit mit geringerem Risiko von Verzug und Rissen.

Umkristallisation

Umkristallisation ist ein Wärmebehandlungsprozess, bei dem ein kaltverformtes Metall auf eine ausreichend hohe Temperatur für eine bestimmte Zeit erhitzt wird, um eine neue, verzerrungsfreie Kornstruktur zu bilden. Während dieses Prozesses ordnen sich Atome, Ionen oder Moleküle neu im Kristallgitter an, und die Versetzungsdichte des Metalls wird stark reduziert.

Ledeburit-Zusammensetzung

Ledeburit ist ein Eutektikum in Eisen-Kohlenstoff-Legierungen, das bei 1147 °C und einem Kohlenstoffgehalt von 4,3 % entsteht. Es besteht aus einer Mischung von Austenit und Zementit.

Chemische Affinität

Chemische Affinität ist die Triebkraft, die chemische Reaktionen antreibt. Im spezifischen Kontext der Elektronenaffinität (A) ist dies die Energie, die ausgetauscht wird, wenn ein neutrales Atom (X) im gasförmigen Grundzustand ein Elektron aufnimmt und zu einem einfach negativ geladenen Ion (X^-) wird, ebenfalls im gasförmigen Grundzustand.

Dendriten

Wenn ein reines Metall gleichmäßig abgekühlt wird und die Erstarrungstemperatur erreicht, bilden sich Keime oder Kristallisationskerne. Von diesen entwickeln sich baumartige Formen entlang bestimmter Kristallachsen, die als Dendriten bezeichnet werden.

Kornfeinung

Kornfeinung ist ein Prozess, typischerweise durch Glühen oder andere Wärmebehandlungen in Stahl, der darauf abzielt, eine kleinere Korngröße zu erreichen. Eine feinere Korngröße verbessert in der Regel die mechanischen Eigenschaften des Metalls.

Verbundwerkstoffe (Composites)

Verbundwerkstoffe, auch als Hybride bezeichnet, sind Materialien, die aus der Integration von zwei oder mehr unterschiedlichen Ausgangsmaterialien bestehen. Jedes Material behält seine eigenen, unterschiedlichen Eigenschaften bei, um ein neues Material mit verbesserten oder maßgeschneiderten Eigenschaften zu schaffen. Sie werden primär für technische Anwendungen und im Design eingesetzt.

Alpha- und Beta-Teilchen

Alpha-Teilchen entstehen beim Zerfall radioaktiver Stoffe und sind identisch mit einem Heliumkern (zwei Protonen und zwei Neutronen) mit zwei positiven Ladungen. Beta-Teilchen hingegen sind identisch mit Elektronen.

Valenz

Valenz beschreibt die Anzahl der Elektronen in der äußersten Schale eines Elements, die für chemische Bindungen verantwortlich sind.