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E. Kozeschnik, P. Warczok, J. Zenisek:
"Diffusion und Koagulation von Ausscheidungs-Clustern - Simulation auf atomistischer und Kontinuums-Skala";
Talk: 57. Metallkunde Kolloquium, Lech am Arlberg; 2011-04-11 - 2011-04-13.

Diffusion und Koagulation von Ausscheidungs-Clustern - Simulation auf atomistischer und Kontinuums-Skala
E Kozeschnik1,2, P. Warczok2, J. Zenisek2
1Christian Doppler Laboratory `Early Stages of Precipitation´, Institute of Materials Science and Technology, Vienna University of Technology, Favoritenstraße 9-11, 1040 Vienna.
2 Institute of Materials Science and Technology, Vienna University of Technology, Favoritenstraße 9-11, 1040 Vienna, Austria

In kristallinen Werkstoffen können sich gelöste Atome mit Hilfe von Austauschprozessen zwischen Gitteratomen und Gitterleerstellen durch den Werkstoff bewegen. Im Falle abstoßender Wechselwirkung zwischen Matrix- und Fremdatom bilden sich unter geeigneten Voraussetzungen (Übersättigung) Ausscheidungen einer neuen Phase, die reicher an Fremdatomen ist als die Matrix. In klassischen Betrachtungen der Ausscheidungsbildung werden diese Partikel in der Regel als starre und unbewegliche Objekte angesehen, was für verdünnte Lösungen und geringe Ausscheidungsdichten auch eine sinnvolle Näherung darstellt. Bei konzentrierten Lösungen und hohen Ausscheidungsdichten darf die Bewegung der Ausscheidungen selbst, sei es durch die statistischen Absorptions- und Desorptionsprozesse oder durch die bevorzugte Einlagerung der Leerstellen in und um die Ausscheidungen, nicht mehr vernachlässigt werden. Die Entwicklung der Ausscheidungen in den frühen Stadien ist in diesem Fall maßgeblich von Kollisionsprozessen unter den Teilchen geprägt.
In diesem Vortrag wird das Phänomen der Bewegung von Ausscheidungen am Beispiel des Fe-Cu Systems mit Hilfe der Monte Carlo Methode studiert und mit einem kontinuums-theoretischen Ansatz verglichen. Die Bewegung und Kollision von Ausscheidungen wird anhand anschaulicher Simulationsergebnisse demonstriert.