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Allgemeine Werkstoffwissenschaften (Fach) / Prüfungsfragen (Lektion)
Prüfungsfragen und dazugehörige Antworten.
Diese Lektion wurde von Soratax3 erstellt.
- Wozu benötigt man Materialwissenschaften? Überblick über traditionelle und neue Werkstoffe → Neue Materialkombinationen und neue Methoden der Verfahrenstechnik Werkstoffe = weiterverarbeitete Materialien → möglichst lange Lebensdauer + Optimun an Leistung
- Welche Kristallgitter gibt es bei regelmäßiger Anordnung der Atome? (Bsp. Eisen) kubisch-flächenzentriert (kfz) kubisch-raumzentriert (krz) → Eisen hexagonal-dichteste Packung (hdp) https://www.ahoefler.de/images/maschinenbau/werkstoffkunde/verformbarkeit-der-metalle/einfluss-der-gitterstruktur/elementarzellen.png
- Welche Kristallbaufehler können auftreten und wozu sind sie nützlich? nulldimensional: - Leerstellen (Verformbarkeit) - Zwischengitteratome (Legierungen) - Substitutionsatome (Legierungen) eindimensional: - Stufenversetzungen (Verformbarkeit) - Schraubenversetzungen (Verformbarkeit) zweidimensional: - Korngrenzen - Zwillingskorngrenzen - Stapelfehler (positiv für mech. Eigenschaften wie Zähigkeit und Festigkeit)
- Wozu verwendet man das E-Modul? Materialkennwert, der Zusammenhang zwischen Spannung (σ) und Dehnung (ε) bei der Verformung eines festen Körpers mit linear-elastischem Verhalten beschreibt. E = σ : ε → Wichtig zur richtigen Auswahl eines Werkstoffs
- Was ist plastische Verformung? Beanspruchung von Werkstoffen über ihre Elastizitätsgrenze → Werkstoff wird dauerhaft verformt (Überschreiten der Fließgrenze) Verformung = Versetzungen an den Korngrenzen der kristallin aufgebauten Materialien → Verformung zu hoch = Bruch aufgrund zu hoher Spannung (Trennfestigkeit überschritten) Verformbarkeitsgrad: kfz ↑ krz − hdp ↓
- Wie können Kräfte auf Materialien wirken? Uniaxiale Zugspannung: Greift an zwei gegenüberliegenden Kanten zentral + senkrecht an Uniaxiale Schubspannung/Scherspannung: Greift parallel zu beiden gegenüberliegenden Kanten an Multiaxiale Kompression: Greift in allen Raumrichtungen an und ist gleich groß ⇒ Bilder zeichnen!
- Was ist Zugfestigkeit, Streckgrenze und Dehngrenze? Verhalten eines Werkstoffes unter Zugbeanspruchung Kraft pro Fläche [N/mm2 oder MPa] in SD-Diagramm höchster y-Wert Zugfestigkeitsmessgerät misst die Verlängerung der Probe und die Kraft, die die Probe der Dehnung entgegensetzt Streckgrenze: höchste Spannung, die Werkstoff elastisch "aushält" Dehngrenze: Spannung, die im Werkstoff ein ganz best. Maß an plastischer Verformung auslöst Zugfestigkeit: größte Spannung im Zugversuch ⇒ Diagramm (https://www.rime.de/wp-content/uploads/bilder/spannung/Kennwerte.jpg)
- Was ist Vickers-Härte und wie ist das Prinzip der Vickers Härte? Weiterentwicklung von Brinell → Vierseitige Diamantpyramide (136° Pyramidenwinkel) wird mit def. Kraft auf Probe gedrückt → Diagonalen des Eindrucks werden gemessen ⇒ HV = F [kp] : A [mm2] (universell einsetzbar)
- Welche Härteprüfverfahren gibt es neben der Vickers Härte? Brinell (für weiche Werkstoffe) Vickers (universell, gute Oberfläche notwendig) Rockwell (harte Werkstoffe)
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