Höhere Festigkeit für Metalle mit Defect Engineering
Mikroskopische Defekte im Kristallgitter spielen eine zentrale Rolle für die Festigkeit von Metallen. Ein neuer Forschungsansatz bringt hier signifikante Verbesserungen.
Lange galten Methoden als weitgehend ausgereizt, um diese Defekte zu manipulieren und die Versetzungsfestigkeit für plastische Verformungen zu erhöhen. Ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung der Universität Kassel ist jetzt auf unerwartetes Potenzial gestoßen. Mit einem neuartigen Ansatz aus dem Defect Engineering konnte die sogenannte klassische Versetzungsverfestigung um bis zu 40 Prozent gesteigert werden.
Meilenstein mit Signalwirkung
In der Materialwissenschaft gelten Verbesserungen im Bereich weniger Prozentpunkte oft schon als bedeutend. Eine zusätzliche Verfestigung von 40 Prozent auf Basis eines jahrzehntealten Konzepts gilt als außergewöhnlich.
Der Schlüssel liege in sogenannten linearen Komplexionen, teilt die Universität mit. Dabei reichern sich bestimmte Atome gezielt entlang der Versetzungslinien an. Diese chemischen Anreicherungen führen zur Bildung extrem kleiner, geordneter Strukturen im Nanometerbereich, die die Bewegung von Versetzungen deutlich wirksamer behindern als herkömmliche Mechanismen – die Materialien sind damit robuster.
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