70

Werkstoffkunde 1 (Subject) / Einleitung (Lesson)

This lesson was created by bmatthes.

Learn lesson

back  |  next 1 / 2

• Haupteinteilung der Werkstoffe mit eigenschaften Metalle M: gut elektr. Leitend, gut plastisch verformbar Keramische Werkstoffe K: schlechte elektr. Leiter, nicht plastisch verformbar  Polymere P: schlechte elektr. Leiter, verformbar, chemisch bei RT meist beständig Verbundwerkstoffe V: Kombination von mind. 2 , Werkstoffe mit unterschiedl. Eigenschaften
• Metallographie: was ist erforderlich? Vorgehensweise? Metallographie und Mikroskopie Untersuchung, Beschreibung, Beurteilung
• Arbeitsschritte der Metallographie: Herauspräparieren der Probe aus Bauteil, Einbetten in Kunsthartz, Schleifen, Polieren, Ätzen
• Warum wird bei der Metallographie die Probe geätzt? Ktrontaststeigerung, gewollte Korrosion
• Welche Vergrößerung ist bei der Lichtmikroskopie möglich Problem dabei? bis ca 1000:1 geringe Tiefenschärfe
• Bestandteil des LIMI Okular, Tubus, Objektiv
• Arten der Ätzung der Metallographie Korngrenzen-Ätzung, Kornflächen-Ätzung
• Arten der Korngrößenbestimmung Kreisflächenverfahren, Linienschnittverfahren, 
• Rasterelektronenmikroskop: Vorteile, Vergrößerung, Aufbau vergrößerte Tiefenschärfe, Vergrößerungen von 500-3000 Aufbau: Kathode, emitiert e-  Hochvakuum mit elektromagnet. Spulen: beeinflussen e--Strahl Detektor 
• Was ist besputtern? Probe für REM elektrisch leitend machen durch auftragen von Gold, Paladium oder Graphit
• Advertisement
• Was ist die EDX-Analyse Zur qualitativen und quantitativen Bestimmung der Elemente im Werkstoff bei der untersuchung unter dem REM
• Unterschied Idealkristall und Realkristall Idealkristall: Fehlerfrei Realkristall: nicht fehlerfrei
• was ist ein Kristallgitter: regelmäßige, periodische räumliche Anordnung von Atomen, (Ionen, Molekülen) 
• Was ist eine Elementarzelle? kleinste Raumeinheit, durch dessen verschiebung um eine oder mehrere Kantenlängen in allen 3 Raumachsen das gitter aufgebaut wird.
• Was ist ein Gitterparameter: Kantenlänge der Elementarzelle
• Was ist die Koordinationszahl? Zahl der nächsten Nachbaratome
• Was ist die Allotrophie Möglichkeit sich bei bestimmten Temperaturen in ein anderes Kristallgitter umzuwandeln
• Allotropie von Eisen (Fe) 0 bis 911 grad: Kubisch Raumzentriert 911 bis 1392: Kubisch Flächenzentriert 1392 bis 1536: Kubisch Raumzentriert
• Welche Werkstoffe sind Kubisch Raumzentriert? Cr, W, Fe<911Grad
• Welche Werkstoffe sind Kubisch flächenzentriert? Al, Cu, Ni, 
• Welche Stapelfolge gibt es bei Kristallen? ABC: 6-Kant,3-Kant,3-Kant,6-Kant AB (hexagonal-dichteste Packung) 6-Kant,3-Kant,6-Kant
• Was ist die Packungsdichte? Volumen der Atome/Volumen der Elementarzelle KFZ: 0,74 KRZ: 0,68
• Koordinationszahlen von KFZ und KRZ KFZ: 12 KRZ:8
• Was machen Gitterbaufehler? Sie verzerren das Gitter und erzeugen somit Spannungen
• Arten der Gitterbaufehler? Einlagerungsatem, Austauschatom (Substitutionsatom)
• Beispiele für Gitterbaufehleratome? Substitutionsatom: z.b. Zn in Cu (Größenunterschied <15%) Zwischengitterplatz: Einlagerungsatom z.b. C, N in Fe (Größenunterschied >40%)
• Eindimensionale Gitterbaufehler? Stufenversetzung, Schrauben-Versetzung Real liegen immer Mischversetungen vor (Kombi aus Schrauben und Stufenversetzung)
• Was herrscht um eine Versetzung Um eine Versetzung herrscht infolge der Gitterverspannung ein Spannungsfeld
• Was ist eine plastische Verformung? Plastische Verformung ist ein Laufen von Versetzungen (kontinueirlich nach Teppichfaltenmodell)
• Wie können Versetzungen "klettern" Durch die Interaktion mit Leerstellen verlassen die Versetzungen ihre Gleitebene und gehen auf neue Gleitebenen.
• Advertisement
• Wie Entstehen Versetzungen? Wachstumsfehler bei der Kristallisation (insbes. schnelle Abkühlung) Plastische Verformung durch Schmieden/Walzen
• Versetzungsdichte N? Linienlänge der Versetungen/Volumeneinheit [cm/cm^3] <10^6 cm^-2 selten 10^12 cm^-2 nach plast. Verformung
• Wie verhindert man Versetzungen? Einbauen von Hindernissen (entw. größere Atome oder kleinere Körner)
• Zweidimensionale Gitterbaufehler? Großwinkel Korngrenzen Kleinwinkel Korngrenzen
• Welche Verfestigungsmechanismen gibt es? Versetzungen -> Verformungsverfestigung Korngrenzen -> Feinkornhärtung Fremdatome -> Mischkristallverfestigung Teilchen -> Teilchenhärtung
• Wovon ist der E-Modul abhängig? nur vom Werkstoff und dessen temperatur, nich von der Wärmebehandlung Begründung: Der Emodul ist abhängig von der Bindungsenergie der Atome
• Was ist besser Verformbar? KFZ oder KRZ KFZ ist besser Verformar da die Höhe der Atomabstände größer ist
• Wie viele Gleitsysteme haben KFZ und KRZ Moleküle Jeweils 12: KFZ 4x3 Gleitsysteme KRZ: 6x2 Gleitsysteme
• Wie entsteht ein Riss in einem Bauteil? Aufstau von Versetzungen vor einem Hindernis ->Spannungskonzentration ->Plast. verformung behindert ->Riss
• Was ist Diffusion Stofftransport im festen Zustand
• Arten der Konzentrationsverteilung? gleichmäßige Konzentrationsverteilung Konzentrationsgefälle
• Welche Diffusionsmechanismen gibt es? Zwischengittermechanismus: Wichtig für interstitiell gelöste Fremdatome ist, sie sind klein und liegen nur in geringen Mengen vor! Diffusion setzt bei rel. tiefen Tempertauren und niedrigen Aktivierungsenergie ein Leerstellenmechanismus Fehlstellenmechanismus (die Korngrenze wirkt als Kanal) bzw (Versetungskerne dienen als Diffusionsröhren)
• Welche Arten der Erholung gibt es? Ausheilung: Zwischengitteratome diffundieren in Leerstellen, Versetzungen mit umgekehrten Vorzeichen lösen sich auf Umlagern: Konzentration von Leerstellen, Bildung von kleinen Winkelkorngrenzen (Substitutionskorngrenzen), Versetzungen ordnen sich in regelmäßigen Reihen, Versetzungsenergie nimmt ab
• Was entsteht bei der Rekristalliosation Es entsteht ein verzerrungs- und Spannungsarmes Gefüge. Man braucht eine Mindestverformung, damit Rekristallisation eintritt! Je größer die Verformung, desto feiner ist das Korn nach der Rekristillation. Je größer die Verformung desto kleiner sind die Körner (außer bei hoher Temperatur (Sekundäre Rekristalisation) 
• Welche Anwendungsbeispiele gibt es für Phasenumwandlungen? Vergüten von Stahl Ausscheidungshären von Aluminium
• Was ist eine Phase? Chemische Zusammensetzunge und struktureller Aufbau sind gleich!
• Was Passiert bei der Abkühlung eines heißen Blocks? In der Randzone: Hohe Unterkühlung, heterogene Keimbildung, hohe Keimzahl-> viele Körner Kernzone: Grobe Körner
• Wovon ist die Löslichkeit bei der Legierungsbildung abhängig? Je höher die Temperatur desto besser ist die Löslichkeit D.h. bei sinkender Temperatur sinkt auch die Löslichkeit (LOG funktion im bereich 1-2)
• Wie lösen sich 2 Komponenten? Entweder 2 Komponenten gelöst als Substitutionsmischkristall oder Einlagerungsmischkristall oder 2 Komponenten nicht gelöst -> Asscheidungen bildet Ausscheidungen, auf 2. Phase genannt z.B. im Metall: Karbide, Nitride, Oxide Was gelöst bzw ausgeschieden werden kann ist abhängig von der Temperatur und der Konzentration 
• Gib ein Beispiel für Vollständige Unlöslikeit im flüssigen und festen Zustand Beispiel: Eisen+Blei

back  |  next 1 / 2