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Werkstoffkunde 1 (Subject) / Legierungen (Lesson)
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- Welche beiden Möglichkeiten spielen bei der Legierungsbildung eine Rolle? Mischkristalle und intermediäre Verbindungen
- Mischkristall - Substitutionsmischkristall- Einlagerungsmischkristall- dadurch Verzerrungen im Matrixgitter
- Substitutionsmischkristall - vollständige Löslichkeit, wenn - A und B die gleiche Struktur haben - A und B ähnliche Atomdurchmesser haben - A und B haben chemisch und elektrochemisch ähnliche Eigenschaften verschiedene Atomanordnungen, je nachdem- wie stark das Gitter verzerrt wird- ob anziehende oder abstoßende Bindungskräfte überwiegen- statistische Verteilung- Überstruktur- Nahordnungeinphasige Entmischung
- Einlagerungsmischkristall typisch für H,C, und Stickstoff, da diese sehr klein sind und in die Lücken passen- trotzdem starke Gitterverzerrungen, Löslichkeit meist unter 1-2%- großer Abstand zwischen interstitiellen Atomen erforderlich-
- Intermediäre Verbindungen - metallische Bindungsanteile und andere Bindungsarten- intermetallische Verbindung oder interstitielle Phase- festgelegtes Mengenverhältnis der Atome- anderer, neuer Gittertyp- komplizierte Elementarzellen- hart und spröde
- Was besagen Liquidus- und Solidustemperatur? - bei der Erstarrung von Legierungen treten Knickpunkte auf (bei reinen Metallen Haltezeiten)Knickpunkt bei höherer Temperatur ist Liquidustemperatur (= Übergang flüssig-2 Phasen)- Knickpunkt bei unterer Temperatur ist Solidustemperatur (= Übergang 2Phasen-fest)- schließen Erstarrungsintervall ein
- Wie erstellt man ein Zustandsdiagramm für ein Legierungssystem? ´- Thermische Analysen für Komponente A und B allein- Thermische Analysen für Legierungen in versch. Konzentrationen- Temperaturen für Halte/Knickpunkte werden in Diagramm übertragen - Zigarre
- System mit vollständiger Löslichkeit in festem Zustand - Zigarrendiagramm- Schmelze, Zweiphasengebiet, Mischkristallgebiet- nur bei sehr ähnlichen Atomen, gleiche Struktur, gleiche Durchmesser-
- Seigerungen - entstehen durch keine ausreichende Diffusion, sind Entmischungen- sind Konzentrationsunterschiede zwischen Kristallitbereichen, die bei unterschiedlichen Temperaturen erstarrt sind- unerweünscht, da Einbußen bei mechanischen Eigenschaften- Neigung zu Seigerungen görßer, je - größer das Erstarrungsintervall - kleiner der Diffusionskoeffizient - größer Abkühlgeschwindigkeit
- Vollständige Unlöslichkeit im festen Zustand: eutektisches System - keine Mischkristallbildung möglich- A und B liegen als reine Kristalle nebeneinander vor- am eutektischen Punkt erstarrt die Schmelze ohne Erstarrungsintervall (aber mit Haltezeit) zu den Kristallen A und B- Liquidusline V-förmig- Soliduslinie ist Isotherme (Linie gleicher Temperatur)- Schmelzpunkterniedrigung- eutektische Gefüge sehr feinkörnig- untereutektisch / übereutektisch- eutektische Legierung besondere Eignung als Gusslegierung - Schmelzpunkterniedrigung kein Erstarrungsintervall spanende Nachbearbeitung
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- eutektisches System mit begrenzter Löslichkeit im festen Zustand - a-Mischkristalle und b-Mischkristalle- Randlöslichkeit (a-MK und b-MK liegen jeweils am Rand)- 3 Einphasengebiete und 3 Zweiphasengebiete-