Werkstoffkunde 1 (Fach) / Physikalische Eigenschaften & Mechanische Kennwerte (Lektion)

Physikalische Eigenschaften & Mechanische Kennwerte

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• Nennen Sie den Fachbegriff für die Eigenschaft eines Werkstoffs, sich unter Belastung vor dem Versagen plastisch zu verformen. Duktilität
• Nennen Sie den Fachbegriff für die Richtungsabhängigkeit einer Eigenschaft. Anisotropie
• Nennen Sie dasjenige Prüfverfahren, bei dem die Eindringtiefe einer Kugel gemessen wird, um daraus den Härtewert zu ermitteln. Rockwell-Verfahren
• Nennen Sie den Fachbegriff für denjenigen Verformungskennwert, der nur zwischen Proben mit identischem Verhältnis von Anfangsmesslänge zu Anfangsdurchmesser vergleichbar ist. Bruchdehnung
• Nennen Sie den Fachbegriff für den Festigkeitskennwert, der einen kontinuierlichen Übergang vom elastischen zum plastischen Verhalten charakterisiert. Dehngrenze
• Der Kerbschlagbiegeversuch eignet sich zum Studium der Temperaturabhängigkeit des Bruchverhaltens. Welches Bruchverhalten ist (bei metallischen Werkstoffen) im allgemeinen eher bei hohen Temperaturen zu erwarten? Verformungsbruch (auch Duktilbruch, Zähbruch)
• Welche der folgenden physikalischen Eigenschaften eines Festkörpers lasssen sich mit dem Modell des isolierten Atompaares erklären: Elastizität, Plastizität, Wärmeausdehnung, Wärmeleitfähigkeit, optische Eigenschaften? Elastizität, Wärmeausdehnung
• Die technische Spannung sigma und die wahre Spannung sigma_w stellen zwei unterschiedliche Spannungsmaße dar. In welcher Beziehung stehen diese beiden Maße (bei Inkompressibilität) zueinander? σw = σ*(1+ε)
• Nennen Sie den Fachbegriff für das quantenmechanische Modell, welches die elektronischen Energiezustände in einem idealen Einkristall beschreibt. Bändermodell
• Nennen Sie den Fachbegriff für die Naturkonstante, welche die Anzahl der Atome angibt, die in einem Mol Sotffmenge (eines elementaren Reinstoffs) enthalten sind. Avogadro-Konstante
• Auf welche Weise erfolgt überwiegend der Wärmetransport in metallischen Festkörpern? Elektronengas
• Nennen Sie den Fachbegriff für die Naturkonstante, welche die elektrische Ladung angibt, die in einem Mol Stoffmenge (eines elementaren Reinstoff) einfach geladener Ionen enthalten ist. Faraday-Konstante
• Die Mathiessen'sche Regel beschreibt eine additive Zerlegung einer bestimmten Werkstoffeigenschaft in einen thermisch bedingten und einen athermisch bedingten Anteil. Um welche Werkstoffeigenschaft handelt es sich dabei? spezifischer elektrischer Widerstand
• Die elektrische Leitfähigkeit sigma beschreibt die Fähigkeit eines Stoffes, elektrischen Strom zu leiten. In welcher Beziehung steht diese Größe zum spezifischen elektrischen Widerstand rho dieses Stoffes? σ = 1/ρ
• Welche der folgenden physikalischen Eigenschaften lassen sich mit dem Debye-Modell erklären: Plasitizität, Wärmeausdehnung, Wärmeleitung, optische Eigenschaften? Wärmeleitung
• Welches Modell erlaubt (auf Basis eines gegebenen Wechelwirkungspotentials) eine Abschätzung von Bindungslänge, Bindungsenergie und Wärmeausdehnung? Modell des isolierten Atompaares
• Auf welche Weise erfolgt überwiegend der Wärmetransport in Festkörpern, die keine freien Elektronen aufweisen? Gitterschwingungen, Phononen
• Auf welche Weise erfolgt überwiegend der Wärmetransport in nichtmetallischen Festkörpern? Phononen
• Nennen Sie den Fachbegriff für die Richtungsunabhängigkeit einer Eigenschaft. Isotropie
• Nennen Sie das Härteprüfverfahren, bei dem der Eindringkörper immer eine Kugel (aus Hartmetall oder Stahl) ist. Brinell-Verfahren
• Wie bezeichnet man eine irreversible Formänderung mit deutlicher Zeitabghängigkeit der Verformung bei konstanter Belastung? Nennen Sie den Fachbegriff. Kriechen
• Wie bezeichnet man den zeitabhängigen Abbau von (mechanischen) Spannungen, die zur Aufrechterhaltung einer bestimmten Ausgangsdehnung notwendig sind? Nennen Sie den Fachbegriff. Relaxation
• Nennen Sie den Fachbegriff für die Gleichheit einer Eigenschaft über die gesamte Ausdehnung eines Systems. Homogenität
• Nennen Sie dasjenige Härteprüfverfahren, bei dem die Eindringtiefe gemssen wird um daraus den Härtewert zu ermitteln. Rockwell-Verfahren
• Aufgabe des Zugversuchs ist es, die Festigkeits- und die Verformungseigenschaften eines Werkstoffs unter einachsiger Beanspruchung zu ermitteln. Nennen Sie den Fachbegriff für die Festigkeitskennwerte, die den Übergang vom elastischen zum plastischen Verhalten charakterisieren. obere und untere Streckgrenze
• Werkstoffe, deren Gefüge überwiegend mit kubisch raumzentrierter oder hexagonaler Gitterstruktur bestehen, weisen in einem charakteristischen Prüftemperaturbereich einen Wechsel im Bruchverhalten auf. Nennen Sie den Fachbegriff für dieses Phänomen. Spröd-Duktil-Übergang
• Nennen Sie den Fachbegriff für das Prüfverfahren, das üblicherweise zur charakterisierung des Spröd-Duktil-Übergangs herangezogen wird. Kerbschlagbiegeversuch
• Die technische Dehnung epsilon und die logarithmische Dehnung phi stellen zwei unterschiedliche Formänderungsmaße dar. In welcher Beziehung stehen diese beiden Maße zueinander? Geben Sie eine entsprechende Gleichung an. φ = ln(ε+1)
• Nennen Sie dasjenige Härteprüfverfahren, bei dem die Länge der Eindruckdiagonalen gemessen wird, um daraus den Härtewert zu ermitteln. Vickers-Verfahren
• Aufgabe des Zugversuchs ist es, die Festigkeitseigenschaften sowie die Verformungseigenschaften eines Werkstoffs unter einachsiger Beanspruchung zu ermitteln. Nennen Sie den Fachbegriff für den Verformungskennwert, der die größe relative Querschnitsseinschnürung der Probe bewertet. Brucheinschnürung Z
• Welche Physikalische Größe gibt an, welche Wärmemenge einem Mol Stoffs zugeführt werden muss, um seine Temperatur um einen Betrag 1K zu erhöhen? molare Wärmekapazität cv
• Mit welchem genormten Härteprüfverfahren lässt sich das größte Spektrum an Werkstoffen hinsichtlich ihrer Härte beurteilen? Vickers-Verfahren
• Welche physikalischen Eigenschaften lassen sich mit dem Modell des isolierten Atompaares beschreiben? Wärmeausdehnung Elastizität Gleichgewichtsabstand
• Auf welche Weise erfolgt überwiegend der Wärmetransport in Polymeren? Phononen
• Aufgabe des Zugversuchs ist es, die Festigkeitseigenschaften sowie die Verformungseigenschaften eines Werkstoffs unter einachsiger Beanspruchung zu ermitteln. Nennen Sie den Fachbegriff für den Verformungskennwert, der die maximal erreichbare Dehnung in der Probe charakterisiert. Welche geometrische Beziehung muss zwischen zwei Rundproben unterschiedlicher Querschnittsfläche gelten, damit dieser Verformungskennwert vergleichbar ist? Bruchdehnung A Verhältnis von Anfangsmesslänge zu Anfangsdurchmesser muss identisch sein
• Mit welchem charakteristischen Punkt der (technischen) Spannung-Dehnung-Kurve korreliert das (lokale) Einschnüren einer Probe im Zugversuch? Zugfestigkeit
• Wie lässt sich das Phänomen der Wärmeausdehnung von Festkörpern mit dem Modell des isolierten Atompaares begründen? Atome führen Schwingungen um ihre Gleichgewichtsposition aus Energiezufuhr führt zum Wachsen der Amplitude Potentalkurve hat einen unsymmetrischen Verlauf Gleichgewichtsabstand wird zu größeren Werten verschoben
• Nennen Sie die beiden geometrischen Größen, die für die Ermittlung der Eindringoberfläche A im Zuge der Auswertung einer Brinell-Härtemssung benötigt werden. Durchmesser des bleibenden Eindrucks Durchmesser der Hartmetallkugel
• Nennen Sie den Fachbegriff für die Natutkonstatne, welche die Berechnung der mittleren thermischen Energie eines freien Teilchens erlaubt Boltzmann-Konstante kb E = 3/2 kB T
• Geben Sie den Raumerfüllungsgrad eines kubisch primitiven Gitters an. 52%
• Geben Sie den Raumerfüllungsgrad eines kubisch flächenzentrierten Gitters an. 74%
• Geben Sie dern Ramerfüllungsgrad des hexagonal dichtest gepackten Gitters an. 74%

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