Map-basierte Darstellungen in der Werkstoff- und Prozesscharakterisierung

Im Kontext der Werkstofftechnik bezeichnet der Begriff map eine kartesische oder mehrdimensionale Darstellung von Material- oder Prozesszuständen, bei der kontinuierliche oder diskrete Größen räumlich oder im Parameterraum abgebildet werden. Dazu zählen insbesondere Phasenkarten (z.B. Zustandsdiagramme), Materialkarten (z.B. Ashby-Diagramme) sowie mikroskopische und messtechnische Verteilungskarten (z.B. Härte-, Spannungs- oder Gefügemaps).

Phasenkarten ordnen Zusammensetzung, Temperatur und Druck bestimmten Phasenfeldern zu und erlauben die Vorhersage stabiler oder metastabiler Gefüge. Materialkarten stellen Werkstoffeigenschaften, wie Elastizitätsmodul, Dichte oder Kriechbeständigkeit, typischerweise in Doppel- oder Mehrfachlogarithmusdiagrammen dar und unterstützen das quantitativ begründete Werkstoffdesign.

Räumliche Maps, etwa aus Elektronenmikroskopie, EDX/EBSD oder Nanoindentierung, erfassen ortsaufgelöste Informationen zu Phase, Orientierung, chemischer Zusammensetzung oder mechanischen Eigenschaften. Solche Daten werden zunehmend mit statistischen und KI-Methoden ausgewertet, um Struktur-Eigenschafts-Korrelationen zu identifizieren.

Zentrale Aspekte map-basierter Ansätze sind die präzise Definition der Achsen- und Skalenwahl, die Unsicherheitsquantifizierung und die Reproduzierbarkeit der Mess- und Auswerteprotokolle. Maps sind damit ein grundlegendes Werkzeug zur Visualisierung komplexer, multidimensionaler Zustandsräume in der Werkstoffentwicklung, Prozessoptimierung und Lebensdauerbewertung.

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