Gleitsystem

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Das Gleitsystem ist ein Begriff aus der Kristallmechanik. Er beschreibt mittels Gleitebene und Gleitrichtung die Verformung von Metallen durch Versetzungsbewegung.

Bei der plastischen Verformung werden jeweils diejenigen Versetzungen bewegt, in deren Gleitsystem die maximale Schubspannung herrscht. Bei fortschreitender Verformung verdreht sich das Kristallgitter so lange, bis in einem anderen Gleitsystem die maximale Schubspannung wirkt und dieses die weitere Verformung des Kristalls übernimmt. Die dafür notwendige Spannung wird im Allgemeinen höher als in dem zuerst aktiven Gleitsystem sein, was einen Beitrag zur häufig beobachteten Verfestigung metallischer Werkstoffe bei Verformung darstellt.

Gleitebene[Bearbeiten]

Die Gleitebenen bilden in einem Kristall die Ebenen zwischen Atomlagen mit dichtester Packung und großem Schichtabstand. In ihnen findet bei Verformung die Versetzungsbewegung statt, da die relativ kleinste kritische Schubspannung benötigt wird. Gleitebenen werden mit den in der Kristallographie üblichen millerschen Indizes gekennzeichnet. Typische Beispiele sind die {111}-Ebene im kubisch-flächenzentriertem Gitter und die {110}-, {112}- oder {123}-Ebenen im kubisch-raumzentriertem Gitter. Im hexagonalen Kristallsystem ist meistens {0001} die Gleitebene.

Gleitrichtung[Bearbeiten]

Die Gleitrichtung ist die Richtung dichtester Atompackung und somit die Richtung, in die das Gleiten der Atomschichten mit relativ kleinstem Energieaufwand möglich ist. Typische Beispiele sind die <110>-Richtung im kubisch-flächenzentriertem Gitter und die <111>-Richtung im kubisch-raumzentriertem Gitter. Im hexagonalen Kristallsystem ist meistens <1120> Gleitrichtung.

Gleitsysteme der wichtigsten Kristallstrukturen[Bearbeiten]

Aus den möglichen Gleitebenen und Gleitrichtungen ergeben verschiedene mögliche Gleitsysteme.

Kristallstruktur Gleitebene Gleitrichtung nichtparallele Ebenen Gleitrichtungen pro Ebene Anzahl Gleitsysteme
kfz {111} <110> 4 3 12
krz {110} <111> 6 2 12
{112} <111> 12 1 12
{123} <111> 24 1 24
hex {0001} <1120> 1 3 3
{1010} <1120> 3 1 3
{1011} <1120> 6 1 6

Durch die unterschiedlichen Gleitsysteme erklärt sich auch die verschieden gute Verformbarkeit der Kristallstrukturen.

Literatur[Bearbeiten]

  •  Gottstein: Physikalische Grundlagen der Metallkunde. 3 Auflage. Springer, Berlin 2007, ISBN 978-3-540-71104-9.
  •  Gustav E. R. Schulze: Metallphysik. 2 Auflage. Springer, Wien 1974, ISBN 3-211-81113-3.