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BSK (Subject) / Stahl (Lesson)
- Allgemeine Eigenschaften von Metallen (6) - Teilweise hohe Festigkeit & Dichte - großes Verformungsvermögen - hohe Duktilität - hohe Wärmeleitfähigkeit - Legierbarkeit - gute elektrische Leitfähigkeit
- Aufbau von Metallen Kristallstruktur
- Aufbau von Kristallen (4) - Atome bilden Gitter mit strengem Geometrischem Aufbau (Raumgitterformen) -> maßgeblich für die Eigenschaften - Unterscheidung nach Art der Atombindung - ein Kristall besteht aus vielen einheitlichen Elementarzellen - bei der Kornentstehung verschmelzen Kristallite untersch. Gitterausrichtung -> Grenze zwischen den Kristlliten ist die Korngrenze
- Atombindungen bei Kristallen (4) - metallische Bindung: Valenzelektronen frei Beweglich zwischen Metallkationen; Bsp. Stahl - Ionenbindung: Abgabe von Valenzelektronen an andere Atome, starke Anziehungskräfte zw. positiv und negativ geladenden Ionen; Bsp. Salz - kovalente Bindung: Atome bilden aus valenzelektronen gemeinsame Elektronenpaare; Bsp. Diamant - Van der Waalsche Bindung: Polarisierte Atome (Ladungsschwerpunkte auseinandergedrückt); Bsp. Methan
- Raumgitterformen von Kristallen (7) - untersch. Dichte - kubisch primitiv: Würfel mit 8 Atomen in den Ecken - kubisch raumzentriert: (z.B. Alpha-Eisen): Ein zusätzliches Atom in der Mitte des Würfels - kubisch flächenzentriert (z.B. Gamma-Eisen): Jeweils ein weiteres Atom in der Mitte jeder Seite des Würfels, dichteste Packung - hexagonale Gitterform (nicht kubisch) z.B. Magnesium, Zink.. - Änderung der Raumgitterform möglich durch Platzwechsel von Atomen -> Aktivierungsenergie - Phasenumwandlungen sind vollständig Reversibel
- Fehler in der Kirstallstruktur (3) - Punktfehler: Leerstelle, Zwischengitteratom (größer) oder Einlagerungsatom (kleiner) -> Unterscheidung in: -> Reinelement (keine Fehler) -> Substitutionsmischkristalle (vorwiegend Austauschatome) -> Einlagerungsmischkristalle (vorwiegend Einlagerungsatome) -> Doppelte Mischkristalle (Mischungen) - Linienfehler: Eine Reihe von Atomen fehlt -> Stufenversetzung -> Aus mehreren Stufenversetzung entstehen sog. Kleinwinkelkorngrenzen - Fehler in der Metallstruktur führt zu Schwachpunkten im Metallaufbau -> Verringerung unter steigender Last -> Duktilen Werkstoffverhalten/Versagen mit Vorankündigkung
- Polymorphes Verhalten (2) - Phasenumwalndung der Kristallstruktur vom Reinmetallen bei Veränderung der Temperatur - Bsp. Eisen: -273°C-911°C -> Alpha-Eisen (krz); 911°C-1392°C -> Gamma-Eisen (kfz); 1392°C-1536°C -> Delta-Eisen (krz)
- Verwendung von Stahl (2) - Bewehrung im Beton zur Aufnahme von Zugspannungen: 1. Betonstahl (Rund, gerippt mit/ohne Längsrippen, profiliert mit Litze) 2. Betonstahlmatten - Walzprofile beim Brücken oder Hallenbau (Flachstahl, L-, T-,U-,I-Profile)
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