Gefügeausbildung und Mikrostruktur (Art des Gefüges)

Der Begriff Art eines Werkstoffs oder Gefüges beschreibt in der Werkstoffwissenschaft die qualitative Einordnung charakteristischer Merkmale eines Materials. Dazu zählen insbesondere die Mikrostruktur (z.B. korngrenzendominiert, lamellar, dendritisch), die Phasenart (z.B. ferritisch, austenitisch, martensitisch, amorph) sowie die Art der Bindung (metallisch, ionisch, kovalent, Van-der-Waals-dominiert).

Die Art des Gefüges entsteht aus der thermomechanischen Vorgeschichte eines Materials: Erstarrungsbedingungen, Wärmebehandlungen, Umformprozesse und gegebenenfalls chemische Umwandlungen steuern Keimbildung, Phasenwachstum und Diffusionsvorgänge. Dadurch wird festgelegt, ob ein Werkstoff z.B. ein grobkörniges, feinkörniges, texturiertes oder nanokristallines Gefüge aufweist. Diese Art der Mikrostruktur korreliert direkt mit mechanischen, thermischen, elektrischen und korrosionsrelevanten Eigenschaften.

In der Charakterisierung wird die Art des Gefüges typischerweise mittels Licht- und Elektronenmikroskopie, Beugungsverfahren (XRD, EBSD) und spektroskopischen Methoden beschrieben. Neben der Geometrie (Korngröße, Morphologie, Defektdichte) ist auch die Art der Phasenverteilung – kontinuierlich, diskontinuierlich, perkolierend oder dispergiert – entscheidend für das makroskopische Verhalten.

Konzeptionell ist die Bestimmung der „Art“ eines Materials eine Klassifikationsebene oberhalb quantitativer Kennwerte: Sie ordnet Werkstoffe in Kategorien ein, die als Grundlage für Werkstoffauswahl, Modellierung (z.B. Gefügebasierte Simulation), Lebensdauervorhersage und Prozessoptimierung dienen.

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