Was ist Stahl?
Eisen-Kohlenstoff-Legierung mit max. 2,06% Kohlenstoff
Wie kann man Stähle einteilen?
- Legiert, unlegiert, nichtrostend - Qualitätsstahl/Edelstahl , Werkzeug, Bau-/Konstruktionsstahl
Inhaltsstoffe von nichtrostenden Stählen?
Chrom größer als 10,5% Kohlenstoff weniger als 1,2%
Arten und Eigenschaften von Konstruktions-/Baustähle?
Gute Zähigkeit, Bearbeitbarkeit - Allgemeiner Baustahl: normale Temp.anspruchung, billig - Einsatzstahl: An Oberfläche mit C angereichert, gehärtet (Benutzung: Wellen, Zahnräder, Nocken, Ketten) - Vergütungsstahl: Härten + Anlassen (Benutzung: Antriebs-/Getriebewellen, Bolzen, Räder) - Automatenstahl: mit Blei und Schwefel angereichert -> kurzspanig, wenig verschleiß
Arten und Eigenschaften von Werkzeugstahl?
verschleißfest, hart und fest, Kohlenstoffanteil 0,6 bis 1,7% - Legierte Warmarbeitsstähle (bis 200 Grad, Maulschlüssel, Zangen) - Legierte Kaltarbeitsstähle (bis 400, bei Gießen und Schmieden) - Schnellarbeitsstahl (HSS) (verschleißfest, widerstandsfähig, Beschichtung mit Hartmetall)
Was beeinflusst eine Legierung mit Molybdän?
Verschleißfestigkeit
Was beeinflusst eine Legierung mit Blei?
Besser Oberfläche
Was beeinflusst eine Legierung mit Schwefel?
Kurzspanig
Was beeinflusst eine Legierung mit Chrom?
Korrosionsschutz, Wärmefestigkeit
Was beeinflusst eine Legierung mit Mangan?
Zugfestigkeit, Belastbarkeit
Was beeinflusst eine Legierung mit Wolfram, Nickel und Vanadium?
Hitzebeständigkeit
Wofür stehen die einzelnen Bestandteile in der Werkstoffbezeichnung: S235JR+C
S Anwendung, 235 Mind. Streckgrenze, JR Kerbschlagzähigkeit, +C Zusatzeigenschaft
Wie werden unlegierte Stähle beschrieben?
C - Kohlenstoffanteil - Anwendung Bsp: C70U
Wie werden niedriglegierte Stähle bezeichnet?
Kohlenstoffanteil - Legierungsstoffe - Anteile der Legierungsstoffe (müssen dividiert werden!) Bsp.: 32CrMoV5-3
Wie werden hochlegierte Stähle bezeichnet?
X - Kohlenstoffanteil - Legierungsstoffe - Anteil der Legierungsstoffe Bsp.Ö X32CrMoV5-3
Wie werden Schnellarbeitsstähle HSS bezeichnet?
HS - Wolframanteil - Molybdänanteil - Vanadiumanteil - Kobaltanteil Bsp.: HS 10-4-3-10
Formel für die Dehnung?
Längenänderung / Ausgangslänge
Formel für die Spannung?
Kraft / Querschnitt
Beschreibe ein Spannungs-Dehnungsdiagramm und den Zugversuch!
...
Was sind die 3 häufigsten Härtetests?
Rockwell, Brinell, Vickers
Wie wird die Härte mittels des Rockwell Härtetests ermittelt?
Eindringtiefe bei best. Prüfkraft und Eindrückdauer entweder von: Diamantspitze HRR Stahlkugel 1,6mm HRB Stahlkugel 3,2 HRE
Wie wird die Härte mittels des Brinell Härtetests ermittelt?
Eindringurchmesser einer Hartmetallkugel, HV = 0,102F / Oberläche
Wie wird die Härte mittels des Vickers Härtetests ermittelt?
Eindruckdurchmesser einer Diamantpyramide HV = 0,102F / Oberfläche
Was kann mit dem Kerbschlagbiegeversuch ermitteln und wie läuft er ab?
Zähigkeit eines Werkstoffs Ablauf: ...
Wie unterscheidet man Leicht bzw. Hartmetalle?
Leichtmetall: unter 5g pro Kubikzenimeter Schwermetall: über 5g pro Kubikzentimeter
Was sind die häufigsten Translationsgitter?
Kubisch-raumzentriert krz Kubisch-flächenzentriert kfz Hexagonal
Wovon ist die Verforumgseigenschaft bei Metallen abhängig und wie ist sie bei den häufigsten Translationsgitter?
Abh. von Gleitebenen und Besetzungsdichte kfz - krz - hex
Was sind Beispiele für Gitterfehler?
Fremdatome, Einlagerungen Korngrenzen Versetzungen Lunker, Poren
Was sind typische Metalleigenschaften?
- Metallischer Glanz - Kristalliner Aufbau - Festigkeit, Verformbarkeit - Elektrische- und Wärmeleitfähigkeit
Was für einen Einfluss hat der Kohlenstoff in Stählen?
Feineres Gefüge Schmelztemp sinkt Zugfestigkeit und Streckgrenze erhöht Bruchdehnung und einschnürung sinkt Ermöglicht Wärmebehandlung wie Härten
Bis wann ist ein Stahl schweißbar?
Bis 0,22 % Kohlenstoff -> darüber hinaus: Nur möglich durch Wärmebehandlung, Spannungsarmglühen, sonst Risse, Härtespitzen
Was kann mit einer Wärmebehandlung erreicht werden?
- Gebrauchseigenschaften verbessern (Normalglühen, Härten, Vergüten) - Bearbeitbarkeit verbessern (Weichglühen) - Abbau innerer Spannungen (Spannungsarmglühen)
Ablauf und Sinn von Härten?
Hohe Härte, Verschleißfestigkeit erhöhen, mehr als 0,2% Kohlenstoffanteil benötigt Erhitzen (zu Austenit) - Abschrecken (Öl, Wasser, ...) - Martensit (gehärtet)
Was ist Normalglühen?
Ungünstige Gefüge beseitigen, Zerspanbarkeit erhöhen Temp. über oberen Umwandlungspunkt, Austenit, Rückumwandlung in feines Gefüge
Was ist Weichglühen?
Umforbarkeit verbessern, von Korngrenzenzemenit zu körniges Zementit unter PSK-Linie erwärmen, bis Gefügeumwandlung halten, langsam abkühlen
Was ist Spannungsarmglühen?
Eigenspannungsabbau, Korrosionsbeständigkeit erhöhen Langsames Erwärmen, Halten (550-670), langsames Abkühlen in Ofen
Was ist Vergüten?
Kombination aus Härten und späterem Anlassen Zähigkeit und Festigkeit wird verbessert Martensit bei Härten verfällt - bessere Zerspanbarkeit
Definition, Ursachen und Beispiele von Korrosion?
Reaktion von Metallen mit Umgebung, die zu Eigenschaftsänderung führt Metall wollen in thermodynamisch stabileren Nicht-Metall-Zustand Beispiele: - Rost (Eisen) - Patina (Kupfer) - Weißrost (Zink)
Entstehungs und Auftretungs-Arten von Korrosion?
- Chemisch: Reatkion mit elektrisch nichtleitenden Medien (Zundern bei Stahlglühen) - Metallphysikalisch: Gitterumwandlung je Temperatur, Oberflächenauflösung, Rauheiterhöhung - Elektrochemisch: elektrisch leitende Flüssigkeit (Elektrolyt) __ - Korrosionsprodukte (Zunder, Rost,...) - Loch-Korrosion - Spalt-Korrosion - Bimetall, Kontakt-Korrosion
Was ist das Eindring- bzw. Penetriertestverfahren?
Flüssigkeit wird auf Werkstoff gegeben und dringt in Risse ein. Abgetrocknet und durch Pulver bzw. Entiwcklerflüssigkeit sichtbar gemacht
Was ist die Magnetpulverprüfung?
Problem längs bzw. quermagnetisiert - Risse, Lunker stören den Magnetverlauf - sichtbar machen durch Eisenoxidpulver
Was ist der Wöhlerversuch?
Untersuchung der Schwingfestigkeit durch Sinus-Belastung eines Werkstücks
Was ist Sintern?
Pulver wird gepresst, Grünling entsteht - für technischen Nutzen wird Werkstück gesintert Wärmebehandlung mit hoher Temperatur unter einem Schutzgas, Bildung von neuen Bindungen erhöhen Festigkeit Anschließend: Kalibrieren (für Maßgenauigkeit, Oberflächengüte und Festigkeitsteigerung)
Verschiedene Arten von Gusswerkstoffen?
Gusseisen (GE) mit Lamellengraphit GE mit Kugelgraphit Weißer bzw. Schwarzer Temperguss Stahlguss Hartguss
Wie kann man Kunststoffe einteilen?
Thermoplaste Elastomere Duroplaste
Was sind typische Eigenschaften von Kunststoffen?
- niedrige Leitfähigkeit - niedrige Verarbeitungstemperatur - chemische Beständigkeit (gg. anorganische Materialien wie Lauge, Mineral oder Salzlösungen) - Degradation (Abbau, Zerfall)
Vorteile und Nachteile von Kunststoffen?
Vorteile: Geringe Dichte, isolierend, wärmedämmend, korrosionsbeständig Nachteile: geringe Wärmebeständigkeit, brennbar, geringe Festigkeit, unbeständig gg Lösungen
Was sind Thermoplaste?
- nicht vernetzte, lange, verzweigte lineare Moleküle - werden bei Erwärmen weich und plastisch verformbar - Beispiele: Polyethylin, Polypropylen, Polystyrol
