steifigkeit
widerstand gegen elastische verformung
elastizität
fähigkeit zur elastischen verformung
plastische verformung
verformung ist irreversibel
wann tritt plastische Verformung ein
überschreiten der fließgrenze
umformbarkeit
fähigkeit der plastischen verformung
zähe werkstoffe
verformen sich zunächst elastisch nach überschreiten der fließgrenze verformen sie sich zusätzlich plastisch brechen nach ausgedehnter plastischer verformung
spröde werkstoffe
verformen sich bei belastung elastisch bis zum bruch nahezu keine plastische verformung
was ist ein atom?
neutronen und protonen bilden den kern, der von elektronenhülle umgeben ist anzahl protonen gleich anzahl elektronen = ungeladen anzahl protonen = ordnungszahl
chemisches elemente
....bestehen aus Atomen mit gleicher ordnungszahl, sprich anzahl protonen bestimmt das chemische element
Ion
geladenes Atom ( Kation positiv zusätzliche Elektronen, Anion negativ fehlende Elektronen)
Isotop
zahl der neutronen variiert
bohrsches atommodel
1. die hülle hat eine struktur 2. Atome bewegen sich in bahnen um den kern 3. es sind nur bestimmte bahnen möglich 4. in jede schale passt nur eine bestimmte zahl elektronen 5. die schalen werden von innen nach außen befüllt
chemische bindungen ( primär)
durch gemeinsame nutzungen oder austausch von elektronen kommen chemische bindungen zustande ionenbindung kovalente bindung metallische bindung
elektronegativität
maß für anziehungskraft eines atoms auf seine bindungselektronen
sekundäre bindungen
kommen durch zwischenmolekulare wechselwirkungen zustande -wasserstoffbrückenbindung -dipol-dipol-wechselwirkung dipol vs induzierter dipol dispersionskräfte
amorph
regellose anordnung der atome ( teilweiße große lücken zwischen den atomen)
krz
kubisch raumzentriert füllgrad : 68 % große anzahl von gleitsystemen, allerdings locker gepackt
kfz
kubischflächenzentriert 74 % stapelfolge ABCA 4 gleitebenen mit jeweils drei richtungen 12 gleitsystemen
hdp
hexagonal dichteste packung füllgrad :74 % stapelfolge: ABA 1 gleitebene mit 3 gleitrichtungen = 3 gleitsysteme
Zusammenhang der Verformbarkeit und Füllgrad?
Je höher der Füllgrad desto besser die plastische verformbarkeit
isotropie
richtungsunabhängigkeit der eigenschaften
gitterbaufehler
1.punktdefekt ( 0dimensional): sortierfehler (leerstelle oder interstitielles atom nach abkühlen der schmelze) (nicht jedes atom findet seinen platz) substitutionsstörstelle ( fremdatome ungewollt (begleitelemente) oder gezielt hinzugegeben (legierungselement) interstitielles fremdatom ( in lücken des gitters hineingedrückt) 2. Liniendefekt/ versetzungen erstrecken sich über größere anzahl atome zb stufenversetzung ( in einer atomebene mehr reihen als in benachbarten)Verzerrungen 3. Flächendefekte : bei erstarrung der schmelze beginnen kristalle an unterschiedlichen punkten gleichzeitig zu wachsen. kristalle haben unterschiedliche ausrichtungen, stoßen sie aufeinander bilden sich korngrenzen) 4.volumendefekte befinden sich im korn und stören dort die gitterstruktur
bedeutung der defekte
herabsetzung der festigkeit, erhöhung der plastischen verformbarkeit bewegung von versetzung kann durch andere versetzungen behindert werden was wiederum die festigkeit erhöht
Diffusion
prozess der vollständigen durchmischung zweier stoffe ( gilt für flüssigkeiten, feststoffe und gase)
Phase
Stofflicher Zustandsbereich, der in sich homogen ist und konstante Eigenschaften aufweist und sich gegenüber anderen bereichen durch scharfe grenzflächen abgrenzt.
Eutektisches System
unbegrenzte Löslichkeit in der Schmelze begrenzte Löslichkeit in festen Zustand Bei der Erstarrung der Schmelze stören sich Atome gegenseitig beim Kristallwachstum
Eutektischer Punkt
kreuzungspunkt der Liquiduslinien ( niedrigste schmelztemperatur)
schub/ bzw scherbelastung
scherbelastung tritt auf wenn kräft in entgegengesetzter richtung jedoch nicht auf einer wirkungslinie liegen
Werkstoffverhalten
zugkräfte erzeugen eine scherbeanspruchung in 45 grad richtung, plastische verformung besteht im Gleiten von Gitterebenen, kann also nur durch schubbeanspruchung verursacht werden
Härte
gibt auskunft über den widerstand gegen den verschleiß, bei reibung kann mit zunehmender härte weniger material abgetragen werden, härte geht einher mit sprödigkeit
Härteprüfung
wird geprüft indem ein Prüfkörper mit definierter Kraft, definierte Geometrie und definierter Einwirkungszeit auf Probe gedrückt wird. Eindringtiefe wird dann gemessen
Eisenherstellung
oxidische erze: reduktion( elektronenzuführung) im hochofen
Legierung
stoffgemisch mit metallischem charakter ( zwischen komponenten muss metallische bindung bestehen) gewolltes hinzugeben von Begleitelementen zur Modifizierung der Eigenschaften.
Warum sind Gusslegierungen im eutektischen Bereich?
Weil die Legierungen im eutektischen Bereich den niedrigsten Schmelzpunkt haben und der flüssige Zustand möglichst lange benötigt wird.
Eloxieren
Durch elektrolytische Oxidation wir der Vorgang der Bildung einer Schutzschicht aus Oxid und Hydroxiden beschleunigt Leichtmetalle wie Aluminium und Magnesium werden eloxiert %MCEPASTEBIN%
keramische Werkstoffe
anorganisch, nichtmetallisch, kristallin, formung bei raumtemperatur, sintern bei hohen temperaturen
Keramikverarbeitung
bei der keramik entsteht der werkstoff erst in der bauteilform
Formgebung
herstellung von presslingen, die anschließend mechanisch zu bauteilen bearbeitet werden herstellung durch guss herstellung durch extrusion von profilen
Kunststoffe
organische, polymere stoffe die synthetisch oder halbsynthetisch aus monomeren gewonnen werden
Bildung von Polymeren
Polyaddition, Polykondensation, Polymerisation
Textile Faser
Im vergleich zur länge sehr dünnes und flexibles gebilde. hohe festigkeit in längsrichtung. kann nur zugkräft aufnehmen
Handernte
Vorteile: einsammeln der tatsächlich reifen fasern, niedriger gehalt an verunreinigungen, undabhängig von tektonischen struktur nachteil: geringe produktion
