Werkstofftechnik (Fach) / Vortragende Fr.Fischer (Lektion)

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• Welcher Energiebereich des Atoms ist für die meisten Eigenschaften der Stoffe bestimmen? Atomhülle bzw. Schale (außen um Kern)
• Nenne die wichtigsten Arten der chemischen Bindung! Atombindung (Elektronenpaarbindung) Ionenbindung (Elektrovalenz) Metallbindung
• Wodurch ist die Metallbindung charakterisiert? Elektronenabgabe, starke Bindungskräfte zwischen freien Elektronen - und Metallionen + elektrische und thermische Leitfähigkeit gute Festigkeitseigenschaften plastisch formbar, verfestigend Reflexionsfähigkeit für Licht = metallischer Glanz
• Wann spricht man von "echten" Festköper? wenn eine kristalline Gitterstruktur vorliegt
• Was ist eine Elementarzelle? kleinstes Volumeneinheit des Raumgitters
• Beschreibe das Gitter eines Kfz -Gitter! Atome sitzen auf den 8 Eckpunkten und 6 Atome in der Flächenmitte (Schnittpunkt der Flächendiagonale)
• Was versteht man unter einem polymorphen Metall? bei verschiedenen Temperaturen liegen unterschiedliche Kristallstrukturen vor Bsp.Fe
• Was ist ein Realkristall? Realkristalle beinhalten Abweichungen vom idealen Aufbau wie Gitterfehler, EInlagerung von Fremdatomen
• Wie verändern Gitterlücken (Leerstellen) und Zwischengitterplätzen die Struktur des Gitters in ihrer Umgebung? Gitter wird defomiert in Form einer Aufweitung (zusätzliche EInlagerung von Atomen) oder Verengung (kleinere Fremdatome auf Zwischengitterplätzen)
• Welche Eigenschaft haben Versetzungen im Gitter? haben einen Richtungssinn, können sich bewegen können sich auflösen oder vermehren (Bsp.:Teppichkante) Ursache für Eigenspannung und Verfestigungen
• Erkläre den Begriff Stapelfehler! innerhalb eines Stapels existieren mehrere Gitterstrukturen (kfz und hdP)
• Was sind Gleitbenen? Ebenen dichtester Atomanordnung
• Wie entstehen geordnete und ausgerichtete Kristalle (Textur)? WBH, Umformen, langsames abkühlen aus der Schmelze
• Was ist ein Einkristall? natürlich gewachsener oder gezüchteter Kristall mit einer einheitlichen Gitterorientierung (wenig Gitterfehler/hohe Reinheit)
• Was ist eine Phase und welche Arten kennen sie? Homogene Bestandteile eines stofflichen Systems, haben gleiche chem/phys. Eigenschaften gas-flüssig-feste Phasen Lösungs-u.Verbindungsphasen
• Wie entstehen Haltepunkte? Bei konstanter Temperatur bei der Phasenumwandlung
• Erklären Sie den Erstarrungsprozess einer Schmelze! Erstarrung beginnt mit der Keimbildung, ausgehend von den Keimen wachsen die Kristalle bis zu ihren "Zusammenschluss" zusammen. Schmelze erstarrt völlig --> Gefüge bildet sich aus
• Weshalb strebt man meist ein feinkörniges Gefüge an? Wie wird es erzielt? feinkörniges Gefüge bewirkt günstige Festigkeitseigenschaften, hohe Keimbildung, rasche Abkühlung
• Erkläre den Unterscheid zwischen Phase und Gefügeart! Eine Phase hat gleiche chemische und physikalische Eigenschaften Gefüge besteht aus einer oder mehreren Phasen, die mech.Eig. werden vorwiegend vom Gefügeaufbau bestimmt
• Wodurch unterscheidet sich das metastabile und das stabile System Eisen-Kohlenstoff? Komponente Fe ist polymorh (Alpha-Beta-Gamma Umwandlung) Komponente Fe3C (Zementit, Eisencarbid = gebundener Kohlenstoff) ist temperatur und konzentrationsabhängig, daher unstabil = metastabil 
• Wie nennt man das eutektische Kristallgemisch des System Fe-Fe3C? Ledeburit = unter dem Lichtmikroskop Pantherfellstruktur
• Was bedeutet der Begriff duktil/Duktilität? Dehnbarkeit, Formbarkeit bei metallischen Werkstoffen
• Welche Eigenschaften hat Ferrit? weich und gut kaltumformbar,krz-Gitter, max.Löslichkeit bei 0,02%
• Wieso ist Austenit sehr gut formbar? Aufgrund des kfz-Gitters
• Was bewirken feinverteilter Zementit in Werkzeugstählen? hoher Verschleißwiderstand, erhöht Standzeit der Werkzeuge bei schnellen Geschwindigkeiten und schlagender Beanspruchung
• Beschreibe das Gefüge von Perlit ! Perlit besteht aus Fe3C ud Alpha-Mischkristallen, da die Lamellen des Ferrit nur max 0,02% lösen kann verdrängt es den weiteren Kohlenstoff an die Korngrenzen dadurch wächst neben der weichen Ferritlamelle eine Lamelle mit Fe3C (max.Löslichkeit 6,67%), schichtweise aneinandergereihter Alpha-Mkr und Fe3C-Kristall
• Definiere den Begriff Spannung! Kraft/Fläche
• Definiere den Begriff elastische Verformung! Tritt nur auf solange eine Spannung wirkt (Teilchen werden aus der Ruhelage bewegt und Atomabstände verändern sich - Innenspannung wirkt entgegengerichtet der Außenspannung) Nach wegnehmen der Spannung nimmt Werkstoff wieder seine Ausgangslage ein
• Definiere die plastische Verformung! Verbleibende Verformung beleibt auch dann noch bestehen, wenn keine Spannung mehr wirkt Bsp.: Spannung größer als Streckgrenze im Zugversuch: Abgleiten der Gitterebene bzw Versetzungsbewegung, Bindungen werden aufgebhoben!
• Nenne die Spannungsformen bei Normal-oder Tangentialspannungen! Normalspannungen auf Zug oder Druck Tangentialspannungen auf Scher und Schub
• Wie kommt es zur Kaltverfestigung? Anhäufungen und Stau von Versetzungen führt zur Erhöhung der Festigkeit
• Erkläre den Begriff Bruch! Ein Bruch ist die Trennung eines Werkstoffs infolge von Anrissbildung und der Ausbreitung des Risses (Rissfortschritt)
• Erkläre den Begriff Korrosionsbeständigkeit! Beständigkeit gegen chemischen Angriff (Ändert sich bei Kaltverfestigung ebenso wie die el. Leitfähigkeit)
• Welche Eigenschaften können durch Wärmebehandlung geändert werden? Bearbeitbarkeit, Festigkeit, Zähigkeit, Verschleißwiderstand, Dauerfestigkeit
• Beschreiben Sie die Etappen der Austenitisierung? Es bilden sich Austenitkeime über Ac1, danach Auflösung des Perlits ud Umwandlung des Ferrits, bei Austenitiserungstemo. kommt es zur Auflösung restlicher Carbide
• Welche drei Hauptfaktoren charakterisieren den Austenitisierungszustand?(Austenitisierungsgrad) Korngröße Austenit, Konzentration und Homogenität der Mkr, Menge und Verteilung der Carbide
• Was ist bei der raschen Erwärmung in das Austenitgebiet zu beachten? Ac3 verschiebt sich zu höheren Temperaturen
• Wann spricht man von einer Austenitumwandlung? Wenn die Gamma-Mkr-Phase durch kontinuieriches Abkühlen oder bei Halten auf konstanter Temperatur unterhalb der Umwandlungstemperaturen in andere Phasen übergeht
• Wie verändert sich das Gefüge Perlit mit zunehmender Unterkühlung des Austenits? Es wird feinlamellarer, härter und fester (Perlit, Sorbit, Trostit)
• Welche Gefügeart entsteht, wenn bei der Abkühlung aus dem Austenitgebiet die kritische Abkühlgeschwindigkeit des betreffenden Stahles überschritten wird? Härtegefüge Martensit
• Wodurch wird der Betrag der kritischen Abkühlgeschwindigkeit beeinflusst? chem.Zusammensetzung, Korngröße Austenit (Temp/Haltezeit), Homogenität des Austenit
• Was ist Restaustenit? nach dem Härten noch vorhandener Austenit (weiche Stelle sind für Werkzeugbau ungeeignet =legierte Stähle)
• Welche Temp.bereiche (Stufen)muss man im ZTU-Diagramm unterscheiden? Austenit, Perlit, Zwischenstufe und Martensit
• Was ist aus dem ZTU-Diagramm ableitbar? Umwandlungsverhalten und Schweißbarkeit, Behandlungsanleitung für WBH im Allgemeinen
• Was ist Stahl? Stahl ist ein Werkstoff, dessen Massenanteil an Eisen (Fe) größer ist als der jedes anderen Elementes, desse C-Gehalt im Allgemeinen kleiner als 2,06%C ist und der andere Elemente enthält.
• Was ist Glühen? WBH bestehend aus Erwärmen und Halten auf Glühtemperatur sowie einer langsamen Abkühlung
• Ziel des Glühens? gleichgewichtsnähren Zustand zu erreichen, homogen, eigenspannungsarm, ferritisch/perlititsches Gefüge, Verarbeitungseigenschaften zu verbessern
• Nenne die übliche Temperatur zum Diffusionsglühen! hoch im Austenitbereich ca 1050 - 1200°C oberhalb Ac3
• Warum wird Diffusionsglühen durchgeführt? Dient zum Konzentrationsausgleich der Teilchen (homogenisiert die feste Lösung)
• Wie wird Grobkornglühen noch genannt? Hochglühen durch beabsichtigte Überhitzung

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