Werkstoffkunde (Subject) / werkstoffe (Lesson)

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• erhohlungsglühen temp 200-400 grad zweckteilweise wiederherstellung der eigenschaften nach kaltumformung ohne gefügeneubildung
• härten ist eine wärmebehandlung bestehend aus erwärmen auf eine bestimmte temperatur, halten und abschrecken
• zweck härten erzeugung einer harten, verschleißbeständigen oberfläche erhöhung der statischen und dynamischen festigkeit
• abschreckhärten härten ohne vorbehandlung
• einsatzhärten härten mit vorgehendem aufkohlen
• aufhärtbarkeit höchstwert der härte
• einhärtbarkeit verlauf der härte im inneren
• obere kritische abkühlgeschwindigkeit ausschließliche bildung von martensit
• untere kritische abkühlgeschwindigkeit beginn der bildung von martensit
• ablauf härten kohlenstoffgehalt von mindestens 0,2 - 0,3 % C, sonst aufkohlen erhitzen des werkstücks auf temperaturen > A3 bei untereutektoiden  stählen    zu hohe temperatur führt zu grobem korn   zwar höhere härte aber geringe duktilität>A1 bei übereutektoiden stählen  nur perlit wandelt sich in austenit auch bei höheren temp wandelt sich Fe3C nicht um Halten der temp zur vollständigen austenitisierungAbschrecken mit geschwind min oberhalb der oberen krit abkühlungsgeschw für beste härtung (umklappen des kfz gitters (austenit) in krz gitter (martensit))
• einfluss C gehalt und legierungsgehalt martensithärte steigt mit c gehalt anMartensitstart-  und martensitfinishtemp sinken mit steigendem c gehaltAufhärtbarkeit steigt nur bis ca. C = 0,6 % einhärtbarkeit steigt mit legierungsgehalt ankrit abkühlgeschwindigkeiten sinken mit steigendem legierungsgehalt
• härteverfahren direkthärten gebrochenes härten wärmbadhärten randschichthärten einsatzhärten/doppelhärten Patentieren                                       Tiefkühlen
• direkthärten direktes abschrecken des werkstücks zur martensitbildung erzielung der höchsten härte eigenspannungen können zur rissbildung/ verzug führen
• gebrochenes härten schnelles abschrecken zur verhinderung von perlit/ bainitbildung danach langsames abkühlen zur verminderung  von spannungen/ verzug des werkstücks
• warmbadhärten schnelles abkühlen zur verhinderung von perlit/ bainitbildung halten bis kurz vor bainitbildung zum ausgleich von spannungen langsames abkühlen bei martensitbildung zur verminderung von spannungen / verzug des werkstücks
• randschichthärten härten der randschicht kern bleibt unverändert durch induktionshärten / flammhärten geringerer härteverzug als einsatzhärten mit ähnlichem ergebnis
• einsatzhärten/doppelhärten vorgehenaufkohlen des stahlshärten des Kernshärten vom rand (->"weichglühen von kern") kern duktil rand hart größere spannungen / verzug da zweifaches abschrecken
• patentieren wird bei band oder draht eingespannt ziel ist ein perlitgefüge welches gute kaltumformbarkeit garantiert
• tiefkühlen abkühlen und halten auf einer temp unterhalb raumtemp umwandlung von restaustenit in martenit stabilisierung ds gefüges bessere alterungsbeständigkeit
• anlassen wärmebehandlung bei temp unterhalb von A1, die nach einem härten oder einer anderen wärmebehandlung durchgeführt wird, um gewünschte werte für bestimmte eigenschaften zu erreichen folgenHärteabnahme zunahme der zähigkeit reduktion von eigenspannungen
• vergüten vergüten beinhaltet die arbeitsschritte härten und anlassen bei höherer temp um die gewünnschte kombination der mechanischen eigenschaften, insbesondere hohe zähigkeit zu erreichen
• hochfeste feinkornbaustähle fk- stähle anforderung: hohe festigkeit und schweißbar geringer gehalt an legierungselementen und kohlenstoff wichtige legierungselemente: V, NB, Ti (karbide, nitride)
• warmfeste legierte stähle anforderung: hohe festigkeit und temperaturbeständig einsatzgebiet bis 620 grad (danach nickelbasislegierungen) chrom gehalt von 9-11 % wichtige legierungseelemente N, B , Nb
• hochfeste stähle für den automobilbau dual-phasen-stähle (DP) complex-phasen-stähle (CP) TRIP/TWIP- stähle martensitphasenstähle (MS)
• hochfeste stähle für den automobilbau dual-phasen-stähle (DP) complex-phasen-stähle (CP) TRIP/TWIP- stähle martensitphasenstähle (MS) Anforderung: sehr hohe festigkeit und verformbar
• eisengusswerkstoffe als gusswerkstoffe werde eisekohlenstoff-legierungen mit einem kohlenstoffgehalt > 2,06% bezeichnet
• Vorteile eisengusswerkstoffe kostengünstige herstellung kompliziert geformter teile gießtemperatur geringer als bei stahlguss gute formfüllung und geringe schwindung bei erstarrung gute schwingungsdämpfung (GJL)
• Nachteile eisengusswerkstoffe im normalfall nicht schweißbar können nicht geschmiedet werden
• gussgefüge gusseisen mit lamellengraphit (GJL) gusseisen mit kugelgraphit (GJS) gusseisen mit vermiculargraphit (GJV)
• kupfer kfz gitterleicht höhere dichte als stahl (8,93 kg/dm3)geringere festigkeitgeringere korrosion (patinabildung/grünspan)sehr gut kalt und warmumformbarlötbar und schweißbar
• Verwendung kupfer elektrische leitungen wärmeübertragung
• kupfer-zink Legierung (Messing) >50% cu bessere korrosionsbeständigkeit gute kaltverformbarkeit (α-messing) gute zerspanbarkeit (β-messing)
• Verwendung kupfer zink Legierung (Messing) präzisionsdrehteile/kleinteile armaturen
• kupfer-Zinn Legierung (bronze) >60% cu erhöhte festigkeit nur bedingt schweißbar gute gleit- / verschleißeigenschaft
• Verwendung kupfer-Zinn Legierung (bronze) gleitlager zahnräder
• aluminium kfzsehr geringe dichte (2,7 kg/dm3)gute festigkeitseigenschaftkorrosionsbeständig (oxidschicht)sehr gut formbar/gießbar)lötbar & schweißbar
• Verwendung aluminium leichtbau ( auto und flugzeugbaU)
• aluminiumlegierungen verbesserung der gießbarkeit durch siliziumfestigkeitssteigerung durch magnesium/zinkerhöhung er aushärtbarkeit durch kupferzusätzliche gewichtseinsparung durch lithium
• Titan allotrop (hdp,krz) geringe dichte (4,51 kg/dm3) sehr gute festigkeit/ schwingfestigkeit sehr hohe korrosionsbeständigkeit bedingt schweißbar
• verwendung titan korrosionsgefährdete gebiete luft und raumfahrt sportgeräte mit geringem gewicht implantate
• nickel kfz höhere dichte als stahl (8,9 kg/dm3) ferromagnetisch
• verwendung nickel korrosionsschutz
• nickel titan legierung ca. 50% nickelformgedächtniseigenschafteinweg effektbelasten bei RT             --> verformungwärmebehandlung > Af --> ursprüngliche gestalt zweiweg effekterwärmen                     --> verformungabkühlen                      - -> ursprüngliche gestaltpseudoelastizitätbelasten bei RT            --> verformung entlasten                       --> ursprüngliche gestalt
• nickel - CrMoCo legierung superlegierungen temperaturen bis 1200 grad gute korrosionsbeständigkeit bei temp bis 600 grad
• kunststoffe als kunstoffe werden makromolekulare werkstoffe bezeichnet, die organische gruppen enthalten und die teilweise oder völlig durch synthese hergestellt werden
• herstellung von kunststoffen ausgangsstoffeerdöl, erdgas, kohle zusatzstoffeweichmacher, farbpigmente, verstärkungstoffe
• polymerisation aufbrechen von C=C doppelbindungen, wodurch verbindung mit nachbarmonomeren möglich wird PP
• plykondensation abspaltung niedermolekularer substanzen (H20, HCL, Alkohole) aus monomeren mit bifunktionellen gruppen enstehen kettenmoleküle ohne vernetzung untereinander (thermoplaste) aus monomeren mit mehrfunktionellen gruppen entstehen stark vernetzt molekülstrukturen (duroplaste) PC
• polyaddition umlagerung von substituenten (h) zum anderen monomer aus monomeren mit mehrfunktionellen gruppen entstehen stark vernetzt molekülstrukturen (duroplaste) PUR
• polyaddition umlagerung von substituenten (h) zum anderen monomer aus monomeren mit mehrfunktionellen gruppen entstehen stark vernetzt molekülstrukturen (duroplaste) PUR

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