Werkstofftechnik (Subject) / Klausur (Lesson)

Verwirrend :D

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• Was sind die wichtigsten Legierungselemente bei Mg? a) Al c) Mn e) Zn
• Wodurch zeichnen sich Thermoplaste aus? b) Weich d) Warmverformbar e) Schweißbar
• In welcher Richtung haben Isotrope Stahlbleche die höhere Festigkeit? In Walzrichtung.
• Was weist austenitischer Stahl bezüglich der Festigkeit aus? Er zeigt eine starke Kaltverfestigung.
• Anisotropie Eigenschaften der Materilaien sind richtungsabhängig
• o-dimensionale Fehler Leerstelle, Zwischengitteratom, Farbzentren, Fremdatome
• 1-dimensionale Fehler Versetzungen: Stufen-, Schraubenversetzung
• 2-dimensionale Fehler Korngrenzen, Zwillingsgrenzen, Stapelfehler, Antiphasengrenzen
• 3-dimensionale Fehler Teilchen, Pore
• Wieviele Atome gehören zu einer Elementarzelle im kubisch flächenzentrierten Gitter? a) 2 b) 4 c) 6 d) 8 b)
• Welche der unten aufgeführten Metalle bilden ein kubisch raumzentriertes Gitter? a) Cr, alpha-Fe b) Cu, Zn c) alpha-Ti, Al d) gamma-Fe a)
• Was ist ein Gefüge? a) Verbund aus Kristalliten unterschiedlicher Ausrichtung und (oder) Zusammensetzung b) Jede feste Phase c) Verbund verschiedener metallischer Werkstoffe d) Metallische Oberfläche a)
• Welche Funktion erfüllen Leerstellen im Gitter? a) Bildung von Mischkristallen b) Ermöglichen von Diffusionsvorgängen c) Ermöglichen plastischer Verformungsvorgänge d) Vermeidung thermischer Spannungen b)
• Wieviele Atome gehören zu einer Elementarzelle im hexagonalen Gitter? a) 2 b) 4 c) 6 d) 8 c)
• Welche der unten aufgeführten Metalle bilden ein hexagonales Gitter? a) alpha-Fe, Zn b) Mg, alpha-Ti c) gamma-Fe, Al d) Cr, Mo b)
• An wie vielen Elementarzellen ist ein Eckatom im kubischen Gitter beteiligt? a) 4 b) 6 c) 8 d) 10 c)
• Wodurch ist die metallische Bindung gekennzeichnet? a) Delokalisierte Ionen im Elektronengitter b) Ionengitter mit delokalisierten Elektronen c) Festes Ion-Elektron-Paar d) Einseitige Ausrichtung b)
• Wieviele Atome gehören zu einer Elementarzelle im kubisch raumzentrierten Gitter? a) 2 b) 4 c) 6 d) 8 a)
• Welche der unten aufgeführten Metalle bilden ein kubisch flächenzentriertes Gitter? a) alpha-Fe,Zn b) alpha-Ti, Mg c) Al, gamma-Fe d) delta-Fe, beta-Ti c)
• Welches ist die charakteristische Eigenschaft einer Gleitebene? a) Ebene größter Atome b) Ebene geringster Packungsdichte c) Ebene in Zugrichtung d) Ebene höchster Packungsdichte d)
• Wie viele Gleitsysteme gibt es im kubisch flächenzentrierten Gitter? a) 6 b) 8 c) 10 d) 12 d)
• Welche Funktion erfüllen Versetzungen im Gitter? a) Bildung von Mischkristallen b) Ermöglichen von Diffusionsvorgängen c) Ermöglichen plastischer Verformungsvorgänge d) Vermeidung thermischer Spannungen c)
• 02.03 - Nennen und beschreiben Sie die drei unterschiedlichen Arten von "starken" chemischen Bindungen. a) Ionenbindung - Sie entsteht durch Elektronenübergang von einem Elektron mit nur wenig Elektronen auf der äußersten Schale, das durch Abgabe von Elektronen bestrebt ist die Edelgaskonfiguration zu erreichen, an ein Elektron mit vielen Elektronen auf der äußeren Schale, das bestrebt ist durch Elektronenaufnahme die Edelgaskonfiguration zu erlangen. Elektrostatische Anziehung von Kationen und Anionen. b) Kovalente Bindung - Sie entsteht wenn beide Atome einen Elektronenmangel aufweisen. Beide sind bestrebt Elektronen aufzunehmen, es gibt aber keinen Partner, der Elektronen aufnehmen kann. Die Atome teilen sich also Elektronen. Die kovalente Bindung findet man vor allem bei Polymerwerkstoffen. c) Metallische Bindung - Die Metallische Bindung findet statt zwischen Atomen, die beide einen Elektronenüberschuss auf der äußersten Schale aufweisen, die also zur Erreichen der Edelgaskonfiguration Elektronen abgeben müssen. Da kein entsprechender Partner vorhanden ist, der Elektronen aufnehmen könnte, werden die Elektronen an einen gemeinsamen Pool, das Elektronengas, abgegeben. Die Atomrümpfe sind positiv geladen, das Elektronengas negativ. Atomrümpfe und Elektronengas ziehen sich gegenseitig an.. Die hohe elektrische Leitfähigkeit kommt durch die freie Beweglichkeit der Elektronen im Elektronengas zustande.
• 02.04 - Erklären Sie den Zusammenhang zwischen der metallischen Bindung und dem Aufbau der Elektronenhülle von metallischen Elementen. Metallische Elemente haben auf der äußersten Schale nur wenig Elektronen und sind bestrebt diese abzugeben um die Edelgaskonfiguration zu erreichen. Steht ein Bindungspartner mit Elektronenmangel zur Verfügung, entsteht durch den Elektronenübergang eine Ionenbindung. Stehen nur Bindungspartner mit Elektronenüberschuss zur Verfügung, so werden die Elektronen an einen gemeinsamen Pool, das Elektronengas übergeben --> Metallische Bindung
• Vorderseite In einer dichtestgepackten Ebene wird jedes Atom von 6 anderen Atomen umkreist, die hexagonal angeordnet sind. Verbindet man gedanklich (oder auch zeichnerisch) ihre Mittelpunkte, so ergibt sich ein 6-Eck.
• 02.07 - Was versteht man unter einer dichtestgepackten Struk Räumliche Anordnung von Atomen mit höchstmöglicher Packungsdichte: Jedes Atom berührt 12 andere Atome. Kfz und hdp Struktur sind dichtestgepackt.
• 02.08 - Was versteht man unter einer Elementarzelle? Die ELemntarzelle ist die kleinste Einheit, durch die sich eine Kristallgitterstruktur darstellen lässt
• 02.09 - Definieren Sie den begriff Kristallgitterstruktur. Die Kristallgitterstruktur beschreibt die Art und Weise, wie die Atome in einem Festkörper regelmäßig angeordnet sind (Abstände und Richtungen).
• 02.10 - Nennen Sie die drei wichtigsten Kristallgitterstrukturen von Metallen. Welche dieser Strukturen sind dichtestgepackt? Kubisch raumzentriert (krz), kubisch flächenzentriert (kfz) und hexagonal dichtestgepackt (hdp). Kfz und hdp sind dichtestgepackt.
• 02.13 - Wieso sind Metalle elektrisch leitfähig? Ladungsträger sind die frei beweglichen Elektronen des Elektronengases.
• 02.14 - Nennen Sie je eine wesentliche Art von 0-, 1-, 2- und 3-dimensionalen Gitterdefekten. 0-dimensional: Fremdatome1-dimensional: Versetzungen2-dimensional: Korngrenzen3-dimensional: Ausscheidungsteilchen
• 02.17 - Was versteht man unter Kristalliten oder Körnern? Ein Kristallit (Korn) ist ein zusammenhängender Bereich mit einheitlicher Orientierung der Kristallgitterstruktur. Kristallite sind von benachbarten Kristallierten durch Korngrenzen getrennt
• 02.19 - Was versteht man unter dem Gefüge eines Werkstoffs? Wie kann man das Gefüge sichtbar machen? Gefüge = Innerer Aufbau eines Werkstoffs mit der Gesamtheit der Abweichungen vom idealen Gitteraufbau (Gitterdefekte), z.B. Korngrenzen, Versetzungen usw.
• 02.23 - Erklären Sie den Mechanismus bei der Erstarrung eines Metalls. Wenn beim Abkühlen die Schmelztemperatur erreicht wird, bilden sich zunächst Keime (kleine Bereiche fester Phase mit regelmäßiger Anordnung der Atome in einer Kristallgitterstruktur). Die Keimbildung kann endogen (im Volumen verteilt) oder exogen (von der Wand her) erfolgen. Im weiteren Verlauf der Erstarrung wachsen die Keime durch definierte Anlagerung von Atomen zu Körnern, bis die komplette Schmelze aufgezehrt ist.
• 02.24 - Welche Bedingungen führen bei der Erstarrung zu grobkörnigen, welche zu feinkörnigen Gefügen? Die Korngröße wird durch die Keimzahl bestimmt. Bei einer geringen Keimzahl sind die Gefüge grobkörnig (reine Metalle, homogeneKeimbildung, langsame Abkühlung). Bei einer hohen Keimzahl sind die Gefüge feinkörnig (Fremdkeime, z.B. durch Verunreinigungen in der Schmelze oder durch Impfen heterogene Keimbildung, rasche Abkühlung mit Unterkühlung).
• 02.25 - Welche Maßnahmen können Sie ergreifen, um beim Gießen feinkörnigere Gefüge zu erhalten? Die Keimzahl muss möglichst hoch sein: Zugabe von Kornfeinungsmitteln zur heterogenen Keimbildung, rasche Abkühlung.
• 02.26 - Was versteht man unter der Unterkühlung einer Schmelze? Bei rascher Abkühlung wird die Schmelze unter die Gleichgewichts-Erstarrungstemperatur unterkühlt, d.h. der Erstarrungsprozess setzt erst bei Temperaturen unter der Gleichgewichtserstarrungstemperatur ein. Die Temperaturdifferenz wird als Unterkühlung bezeichnet.
• Was ist Frischen? beim Frische von Roheisen zu Stahl werden der Kohlenstoffgehalt des Roheisen vermindert und die unerwünschten Begelitstoffe beseitigt.
• Nachbehandlung von Stahl Desoxidation Vakuumbehandlung Spülgasbehandlung Umschmelzverfahren
• Enstehung Metallgefüge 1. Metallschmelze 2. Begin der Kristallbildung 3. fortschreitende Kristallbildung 4. vollständige Erstarrung
• Gefüge + Eigenschaften feinköring= fester, besser verformbar robkörnig = besser spanbar
• Welchen Einfluss hat Kohlenstoff? Verbesserung der Festigkeit, Zähigeit, Versprödung
• Gefügearten bei Eisenwerkstoffen unter 0,8% untereutektoidischer Stahl (Ferrit, Perlit) über 0,8% übereutektoidischer Stahl ( korgrenzen Zementit) genau 0,8% = Eutektoider Stahl ( Perlit)
• Gefügeumwandlung im festen Zustand? bei 723°C von Krz zu Kfz
• Austenit Einlagerungmischkristall (kfz)
• Ferrit reines Eisen (krz)
• Perlit kristallgemenge aus ferrit und zementit
• Zementit Fe3O ( hart und spröde) Eisenkarbid
• C 45 E C= Kennzahl für Kohlenstooffgehalt 45= 0,45% Kohlenstoff E= Zusatzsymbol max. S- gehalt S= federn C= Kaltumformen
• 16 Mn Cr 5 16= 0,16% Kohlenstoff Mn= 5/4= 1,25% Mn Cr= Anteile von cr Umrechunszahlen Mn, si, nie w, Cr, Co = 4 Man  sieht nie 4 weiße CroCodiele Al, cu, mo, Pb, Ta, Ti, V = 10 C, N, P, S= 100 B= 1000

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