Maschinenkunde (Subject) / Metallische Werkstoffkunde (Lesson)

Klausur

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• Normung: - Herstellung gleichwertiger, austauschbarer Produkte - einheitliche Bezeichnung - gleiche Prüf- und Abnahmebedingungen - Qualitätssicherung und -verbesserung - Erhöhung der Verfügbarkeit, bei Minimierung der Lagerhaltung und Transportaufwendung  - Vereinfachung von Reperaturen - Verbesserung der Rentabilität
• Eisenbegleiter: - enthalten im Erz, Koks oder Zuschlägen - kann z.Bsp.: Mangan, Silizium, Kohlenstoff, Phosphor oder Schwefel sein
• Graue oder Weißes Roheisen durch welche Eisenbegleiter: Graues Roheisen -> durch Silizium Weißes Roheisen -> durch Mangan 
• Definition Gusseisen: - Werkstoff mit hohem Kohlenstoffgehalt - weißt gute Gießbarkeit auf, aber lässt sich nicht gut schmieden/bearbeiten, da zu hart und spröde
• Definition Temperguss: - Temperguss ist Gusseisensorte - glühen bei hoher Temperatur, bei dem Fe3C zu Fe und C zerfällt - glüht in Sauerstoffabgebender Umgebung - relativ elastisch, gut bearbeitbat, schlecht/bedingt schmiedbar
• Definition Stahl: - ist Eisenwerkstoff mit Kohlenstoffgehalt unter 2% - kann Vielzahl von Legierungselementen enthalten, wobei Summe alle Legierungselemente nicht höher als Eisengehalt sein darf - wird aus Eisenoxid gewonnen  - wird durch einschmelzen gewonnen im Hochofen  - oder durch Einschmelzen von z.Bsp. Schrott im Lichtbogenofen
• Definition Frischen: - durch Einblasen von Sauerstoff wird erforderliche Temperatur erzeugt und Roheisenbeimengungen verbrannt - dient der Verringerung der Kohlenstoffanteile oder anderer unterwünschter Bestandteile
• Definition Rückkohlen: - Schmelze ist durch Frischen Kolenstoffarm (für bspw. Stahl nicht mehr brauchbar) - zusetzen von erforderlichen Menge an Kohlenstoff
• Elektrostahlverfahren im Lichtbogenofen: 1. Ofenwanne von oben mit Schrott verfüllt und Kalk zur Schlackebildung hinzugegeben 2. Schließung und Absenkung der Elektroden, Bildung des Lichtbogens und Aufschmelzung des Wanneninhaltes 3. Herfrischen, durch Sauerstoff, damit Eisenbegleiter verbrennen, die am Schrott haften oder durch Brenngase zugeführt werden (4. ggf. Rückkohlen und bei Bedarf Zugabe von Legierungselemente)
• Veränderung Zugfestigkeit und Dehnbarkeit des Stahls bei steigender Temperatur: - 200-400°C -> höchste Zugfestigkeit, geringste Bruchdehnung - 800°C -> festigkeit so gering, dass man Stahl relativ leicht umformen kann - 800-1250°C -> Schmiedebereich des Stahls
• Wovon hängt Festigkeit, Gefügeaufbau und Härte des Stahls ab: - von Menge des eingelagerten Zementits, also Kohlenstoffgehalts
• Gefügeveränderung des Stahls bei erwärmen über 723°C: - findet vollständige Umwandlung des Gefüges zum Austenit statt (Kohlenstoff gelöst)
• Härten und Vergüten des Stahl Auswirkung auf Gefüge: - Rückbildung des ursprünglichen Gefüges des Stahls findet durch schnelle Abkühlung nicht statt - Mischkristall wird verzerrt und Kohlenstoff bleibt zwangsgelöst (=Martensit) -> Stahl gehärtet (erst ab C-Gehalt von ca. 0.27% mögl.) - Durch Anlassen des Stahls, also erneutem erwärmen bildet sich Martensit teilweise zurück - Stahl verliert etwas an Härte und Festigkeit, wird aber wesentlich elastischer - Härten + Anlassen = Vergüten
• Hook'sches Gesetz: - beschreibt eslastische Verformung von Festkörpern, wenn deren Verformung proportional zur einwirkenden Belastung ist
• Kerbschlagbiegeversuch nach Charpy: - wird mit Hilfe des Pendelschlagwerkes durchgeführt - ermöglicht Bearbeitung eines Werkstoffes bei unterschiedlichen Temperaturen - gibt auch Aussage darüber: Legierungszusammensetzung; Gefügeausbildung; Korngrößen; Wärmebehandlung
• Definition Härte: - ist mechanischer Widerstand, der ein Werkstoff einer mechanischen Eindringung eines anderen Körpers entgegen setzt 
• 4 Härtemessverfahren: 1. Vickersverfahren 2. Rockwellverfahren 3. Brinellverfahren 4. Equotip Verfahren ( 1. Messung des Aufprallgeschwindigkeit des Schlagkörpers unmittelbar vor Aufprall und 2. Messung der Rückprallgeschwindigkeit des Schlagkörpers unmittelbar nach Rückprall)
• 5 Wärmebehandlungsverfahren: 1. Weichglühen 2. Grobkornglühen 3. Normalglühen 4. Diffusionsglühen 5. Rekristallationsglühen (bei Umfornung deformierte, bzw. zerstörte Kristalle werden wieder hergestellt)
• X40Cr13: - hochlegierter Stahl - zusamengesetzt aus 0,4% Kohlenstoff und 13% Chrom
• S275JR: - S = kennzeichen für unlegierten Baustahl - 275 = Streckgrenze (275 N/mm²)
• E360: Baustahl für Maschinenbau, dessen garantierte Streckgrenze bei 360 N/mm² liegt
• C15: - sind unlegierte Stähle - Kohlensoffgehalt von 0,15%
• 25CrMo4: Vergütungsstahl 0,24%Kohlenstoff, 1% Chrom und unter 1% Molybdän
• DIN 1025 - S355J0 - IPE 200: DIN 1025: - gibt an welcher Norm der Stahl unterliegt  S335J0: - unlegierter Baustahl, mit Streckgrenze von 335N/mm²  IPE: Abkürzung für Produktgruppe stabförmiger Bauteile
• Mischkristall: - bestimmter Einlagergungskristall, welches Eisen bildet
• Austenit: - Gefügebestandteil von Stahl oder Gusseisen
• Zementit: Eisen-Kohlenstoffverbindung Fe3C
• Unterschied Stahlguss - Grauguss: Grauguss lässt sich auf Grund seines hohen Kohlenstoffgehaltes nicht verformen oder schmieden
• Sintern: 1. Mischen Metallpulver und andere Legierungselemente 2. Pulverpressen (verdichtet) -> besitzt annähernd geforderte Form, aber nicht geforderte Festigkeit 3. erhitzen unterhalb des Schmelzpunktes der Legierungselemente 4. Kalibrieren und prägen -> erhöht Oberflächengenauigkeit und Dichte
• 6 Gussverfahren: 1. Feingießverfahren 2. Maskenformverfahren 3. Schleudergießverfahren 4. Druckgießverfahren 5. Strangguss 6. Vollformgießverfahren (1:1 Model aus Styropor erstellen und mit Schutzschitz (Schlichte) überzogen (Vorbereitung); Schmelze in Sand gegossen, wo Styropormodel enthalten ist; in Nähe der Schmelze verbrennt Styropor vollständig; nach erstarren wird Werkstoff aus Form genommen)
• Lunker: - bei Erstarrung gegossener Teile entstandener Hohlraum - entstehen durch Schwindung des Werkstoffvolumens aufgrund abkühlung und erstarrung der Schmelze
• Kokille: wiederverwendbare Form zum Gießen von Metallen oder Legierungen (Bei Strangguss oder Blockguss anwendung)
• Drahtherstellung: 1. durch Gleitziehen (durch Zugdruckumformung, bei dem durch ziehen eines schlanken Werkstückes durch eine in Ziehrichtung verengte Werkzeugöffnung (Ziehring) eine neue, kleinere Querschnittsform erzeugt wird 2. durch Kaltziehen 3. Walzen 4. elektrolytisches behandeln
• Fließ- und Strangpressen: Fließpressen für Fertigteile gedacht, nicht in größeren Stückzahlen Strangpressen stellt man Profile her, die noch weiter verarbeitet werden müssen, in großen Stückzahlen
• Hochgeschwindigkeitsumformung: 1. Explosionsumformung (Druckwelle, bei der Detonation von Sprengstoffen) 2. Elektrohydraulische Umformung  3. Hydro-Impuls umformung  4. Magnetumformung 
• 5 Schweißverfahren: 1. Gasschmelzschweißen  2. Lichtbogenschweißen ( ein elektr. Lichtbogen brennt zw. Werkstück und Elektrode) 3. Laserschweißen 4. Elektronenstahlschweißen 5. Aluminotermisches Schweißen  6. Widerstandsschweißen
• Lötarten: 1. Löten durch elektr. Strom: im Heizelement wird Hitze erzeugt, durch elektr. Strom, und an Lötkolbenspitze übertragen 2. Löten mit Flüssiggas: Gas befindet sich im Kolben in einem Tank; wird entzündet und erzeugt katalysator erf. temperatur (unabhängig von Stromquelle) 3. Löten mit Gasflamme: Werkzeug bildet eine Lötlampe mit einem Brenner, und Flüssigkeit bildet Energiemedium 
• Woodmetall/Roselegierung: Woodmetall: Bismutlegierung, schmilzt bei etwa 60°C Roselegierung: Bismutlegierung mit Blei und Zinn, die bei ca. 94% schmilzt verwendet für Schmelzsicherung in Sprinkleranlagen 

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