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Werkstoffkunde (Subject) / WKa (Lesson)

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• Welche Gitterstruktur sollten Hochtemperaturwerkstoffe haben? Möglichst dichtgeoackt (hohe Packungsdichte)
• Wofür sorgt die Rekristallisation? Die Rekristallisation sorgt für gute Bauteileigenschaften.
• Warum können Halbzeuge trotz Kaltverformung verformungsfähig bleiben? Kaltwalzen des Rundstahls: Es wird Kalt geformt und es verfestigt sich, weil sich gitterfehler einbauen lassen. Kaltverformen heißt Verfestigung.
• Was ist die Rekristallisation? Rekristallisation ist die völlige Neubildung eines Gefüges im festen Zustand unter Auflösung des Ausgangsgefüges.
• Nenne die Voraussetzung für eine Rekristallisation Voraussetzung für eine Rekristallisation sind: Thermische Aktivierung durch TR > 0,4 * Ts (0,4=40%) (vorher verformen und thermisch aktivieren) Überkritischer Verformungsgrad des Ausgangsgefüges 
• Wohin führt die Rekristallisation? Die Rekristallisation führt zu einer Entfestigung des Gefüges, indem Gitterfehler abgebaut werden. Es entstehen versetzungsarme Kristallite und Gefüge mit neuen Korngrenzen.
• Was kann durch die Rekristallisation erzielt werden? Durch Rekristallisation können gezielt Werkstoffeigenschaften und Texturen erzeugt werden
• Wann kann eine Rekristallisation stattfinden? Eine Rekristallisation kann nur bei vorhergehender Verfestigun stattfinden
• Oberflächenhärtung Oberflächenhärtung:-- Kohlenstoff diffundiert in dasEisengitter im Bereich derOberfläche-- Beispiel: OberflächengehärtetesZahnrad.• Ergebnis: Die Anwesenheit vonC-Atomen härtet Eisen (Stahl).
• Mit welcher Formel kann die Diffusion beschrieben werden? Diffusion kann mit einer Formel beschrieben werden:Der Massentransport durch Diffusion kann mathematisch beschrieben werdenm=D*A*δc/δx Ein Querschnitt > wie viele Atome treten da durch, durch die Fläche, das kann man durch die Formel beschreiben. m:Diffusionsgeschwindigkeit bzw. Volumenstrom, dieser Volumenstrom soll groß oder klein sein, entweder eine sehr große oder kleine Diffusionsgeschwindigkeit, was kann man tun um m klein oder groß zu machen, wie kann ich es beeinflussen, man kann D(Diffusionskoeffizient) ändern um die Geschwindigkeit klein oder groß zu machen. D ist darstellbar über die Formel: D0*e*^(Q/R-T), wenn ich eine hohe Diffusionsgeschwindigkeit haben will, dann muss ich ein großes D haben.       Wenn ich die Temperatur groß mache dann wir D groß. Ich kann nur was an der Temperatur ändern, je heißer der offen ist umso größer wird D. Je größter T ist umso größter D und umso größer ist m. Je heißer es wird umso schneller läuft die Diffusion. 
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• Welche Größe berücksichtigen Belastungen? Beanspruchungen berücksichtigen die Größe des belasteten Bauteilquerschnitts als flächenbezogene Belastung
• Was ist eine Zugbelastung? Mechanische Kräfte, die auf ein Kabel einwirken, das können Biege- oder Zugbelastungen sein, Torsions- oder Druckbelastungen, verändern dessen Geometrie. Mit zunehmender Belastung treten zuerst reversible Schäden im Material auf, da es sich im elastischen Bereich befindet. Bei höherer Belastung sind es irreversible Schäden mit bleibenden Verformungen und bei noch stärkerer Belastung kann das Material zerstört werden und brechen. Diese Deformationen bewirken, dass die Übertragungseigenschaften des Kabels beeinflusst werden. Solange die mechanische Belastung gering ist, d. h. das Kabel sich im reversiblen Bereich befindet, kann man in der Regel davon ausgehen, dass nach der Entlastung keine Veränderungen zu bemerken sind; das Kabel wird seine ursprünglichen Eigenschaften behalten. Eine irreversible oder zerstörende Deformation führt immer zu starker Schädigungen aller Eigenschaften. Wirken große Zugkräfte auf ein Kabel, so wird das gesamte Kabel länger und dünner. 
• Werkstoffwerte: Welchen Elastizitätsmodul haben folgende Werkstoffe? Eisen, Kupfer, Fensterglas, Blei, Polyäthylen, Gummi Eisen: 210 000 MPA Kupfer: 110 000 MPA Fensterglas: 70 000 MPA Blei: 18 000 MPA Polyäthylen: 2 000 MPA Gummi: 100 MPA
• Was ist der Auslöser für die Versprödung der Werkstoffe? Auslöser für die Versprödung sind Temperaturversprödung bei sehr niedrigen Temperaturen,Spannungsversprödung infolge gleichsinniger, mehrachsiger Beanspruchungen,Geschwindigkeitsversprödung infolge hoher Verformungsgeschwindigkeiten
• Was ist die ,,Härte" einer Oberfläche? Die Härte einer Oberfläche wird als der Widerstand einer Werkstoffoberfläche gegen das Eindringen eines Körpers bezeichnet.
• Gleitebenen Die dichtest gepackten Ebenen eines Gitters heißen Gleitebenen (GE) Jede Gleitebene kann in verschiedenen Gleitrichtungen (GR) aktiviert werden Die Kombination von Gleitebenen und Gleitrichtungen heißt Gleitsystem(GS) Je mehr Gleitsysteme ein Gitter aufweist umso verformbarer ist es (rissärmer, gerine riss Gefahr)
• Wohin kann eine Versetzungsbewegung führen? Versetzungsbewegung kann zu Oberflächenveränderungen führen. Es entstehen Extrusionen und Intrusionen auf der Bauteiloberfläche.
• Gleitsysteme Gleitsysteme: -          Die dichtes gepackten Ebenen eines Gitters heißen Gleitebenen (GE) -          Jede Gleitebene kann in verschiedene Gleitrichtungen (GR) aktiviert werden -          Die Kombination von Gleitebenen und Gleitrichtungen heißt Gleitsystem (GS) -          Je mehr Gleitsysteme ein Gitter aufweist umso verformbarer ist es      
• Plastische Verformung Plastische Verformung irreversibles Abgleiten ganzer Atomgitterebenen. Scherung der ganzen Atomgitterebenen ist nur möglich, wenn alle Bindungen gleichzeitig gelöst werden.
• Was bedeutet Isotropie? gleiche Eig. in allen Richtungen                  - Richtungsunabhängige Eig.
• Wodurch kann der Diffusionsvorgang beschrieben werden? Der Massetransport durch Diffusion kann mathematisch beschrieben werden Bei Konstantem Querschnitt und Konzentrationsgradient wird die Diffusionsgeschwindigkeit m vom Diffusionskoeffizienten D bestimmt.
• Wodurch kann der Diffusionsvorgang beschrieben werden? Welche Parameter sind wichtig für die Diffusion? Der Massetransport durch Diffusion kann mathematisch beschrieben werden Diffusion kann mit einer Formel beschrieben werden:Der Massentransport durch Diffusion kann mathematisch beschrieben werdenm=D*A*δc/δxEin Querschnitt > wie viele Atome treten da durch, durch die Fläche, das kann man durch die Formel beschreiben.m:Diffusionsgeschwindigkeit bzw. Volumenstrom, dieser Volumenstrom soll groß oder klein sein, entweder eine sehr große oder kleine Diffusionsgeschwindigkeit, was kann man tun um m klein oder groß zu machen, wie kann ich es beeinflussen, man kann D(Diffusionskoeffizient) ändern um die Geschwindigkeit klein oder groß zu machen. D ist darstellbar über die Formel: D0*e^(( Q)/(R-T)) , wenn ich eine hohe Diffusionsgeschwindigkeit haben will, dann muss ich ein großes D haben. Wenn ich die Temperatur groß mache dann wir D groß. Ich kann nur was an der Temperatur ändern, je heißer der offen ist umso größer wird D. Je größter T ist umso größter D und umso größer ist m.Je heißer es wird umso schneller läuft die Diffusion.
• Die Diffusionsgeschwindigkeit beim Afkohlen und Randentkohlen Diffusionsgeschwindigkeit ist Zeitabhängig Die Konzentration des Kohlenstoffs in diesem Körper. Kohlenstoff diffundiert ein Aufkohlende Atmosphäre Zum Zeitpunkt t1(kleine Zeit) da hat man am Rand eine gleichbleibende Konzentration cs , sinkt mit zunehmendem Werkstoff tief  meine Kohlenstoff Konzentration ab bis es auf das ausgangs Niveau geht c0, wenn man diesen Vorgang etwas länger macht t2 dann sieht man die Kohlenstoffkonzentration  in der Tiefe nimmt zu, es geht immer tiefer in den Werkstoff rein, die Randkonzentration kann man nicht ändern denn es wird immer tiefer, bei t3 geht es immer weiter Das gleiche beim Randentkohlen funktioniert genauso 
• Welche Diffusionsrichtungen gibt es und wodurch kann die Difussion beeinflusst werden? Die Diffusionsgeschwdingkeit kann ebenso durch die Diffusionsrichtung beeinflusst werden Welche Diffusionsrichtungen gibt es? Es gibt 3 Diffusionsrichtungen Diffusion verläuft an der Oberfläche Oberflächendiffusion, oder entlang der Korngrenzen {Korngrezendiffusion], oder in den Gitterebenen Volumendiffusion. Realkristall mit fehler >Leerstellen, es weißt auch Korngrenzen auf also Pollykristallinen
• Welche Diffusionsrichtungen gibt es und wodurch kann die Difussion beeinflusst werden? Die Diffusionsgeschwdingkeit kann ebenso durch die Diffusionsrichtung beeinflusst werden Welche Diffusionsrichtungen gibt es? Es gibt 3 Diffusionsrichtungen Diffusion verläuft an der Oberfläche Oberflächendiffusion, oder entlang der Korngrenzen {Korngrezendiffusion], oder in den Gitterebenen Volumendiffusion.
• Was ist Aufsticken? Aufsticken ist die Zufuhr von Stickstoff analog der Zufuhr von Kohlenstoff bei der Aufkohlung. Bezeichnet und stellt ein Verfahren zum Härten von Stahl dar
• Wann kann eine Rekristallisation stattfinden? Eine Rekristallisation kann nur bei vorgehender Verfestigung stattfinden
• Was findet bei der Kaltverformung statt? Erkläre den Ablauf der Kaltverfestigung Bei der Kaltverformung (z.B. Walzen von Halbzeugen) findet eine Kaltverfestigung statt. Diese beruht auf die Anreicherung von Gitterfehlern des Gefüges des Gefüges, vor allem Vesetzungen. Dabei steigt die Gitterenergie an.  Gitterfehler wirken als Hindernisse für die Versetzungsbewegungen. Die Plastische Verformung wird erschwert. Die Kaltverfestigung bildet Texturen. Die Kaltverfestigung fährt dazu, dass die Festigkeit steigt und die Dehnung abnimmt. Zu große Verformungsgrade können jedoch zum Bruch führen.

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