Der Begriff Rate (Rate, Geschwindigkeit) beschreibt in der Werkstofftechnik die zeitliche Änderungsgröße eines Prozesses, typischerweise angegeben als Größe pro Zeit (z.B. m/s, K/s, 1/s). Raten sind zentrale Kenngrößen zur Beschreibung der Kinetik von Phasenänderungen, Diffusion, Verformung oder thermischen Prozessen und bestimmen maßgeblich die resultierende Mikrostruktur und damit die Eigenschaften eines Werkstoffs.
Beispiele sind die Abzugsrate beim Stranggießen oder Beschichten (z.B. m/min), die die Abkühlbedingungen, Erstarrungsmorphologie und Textur beeinflusst, oder die Wiederholrate gepulster Prozesse (z.B. Laser‑Pulsen mit hoher Wiederholrate in kHz–MHz), welche die mittlere Leistungsdichte, Wärmeeinbringung und thermische Zyklierung definiert.
Raten werden häufig in kinetischen Modellen explizit berücksichtigt, etwa in Arrhenius‑Gesetzen für Reaktionsraten, in Modellen der Diffusionskinetik (Fick’sche Gesetze) oder in Beschreibungsgleichungen viskoplastischer Verformung (Dehnraten, Scherraten). Die Wahl geeigneter Prozessraten ist entscheidend, um ein gewünschtes Eigenschaftsprofil gezielt einzustellen und unerwünschte Phasenumwandlungen, Porenbildung oder Rissbildung zu vermeiden.
Für die wissenschaftliche Beschreibung ist eine präzise Definition der betrachteten Rate (lokal vs. global, instationär vs. stationär) sowie eine konsistente Angabe von Einheiten und Messmethoden erforderlich. Nur so lassen sich Prozessfenster, Skalierungsgesetze und Übertragbarkeit von Labor- auf Industriebedingungen belastbar bestimmen.
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