Werkstoffwissenschaften (Fach) / Werkstoffe 2 (Lektion)
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Thermische Ausdehnung / Wärmespannungen, Buntmetalle
Diese Lektion wurde von annastina erstellt.
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- Wie lautet der lineare Formelausdruck für die Thermische Ausdehnung? Epsilon_th = alpha*T
- Welche Einheit hat der lineare thermische Ausdehnungskoeffizient ±lpha? 1/Kelvin
- Wie kann man rechnerisch die Spannungen bestimmen, die ein eingespanntes Bauteil (keine Ausdehnung möglich) erfährt, wenn es erwärmt wird (E-Modul, ± und Temperaturdifferenz bekannt)? Mit dem Hookeschen Gesetz und dem gesetz für thermische Dehnung
- Werkstoffe werden oft etwas abstrakt als Systeme betrachtet, die aus Komponenten und Phasen bestehen. Was ist der Unterschied zwischen Komponenten und Phasen? Zwischen unterschiedlichen Phasen eines Systems laufen Austauschprozesse ab. Als Phase bezeichnet man einen Bereich mit gleichen physikalischen und chemischen Eigenschaften. Das System kann dabei aus einer Komponente (einer Substanz) oder mehreren Komponenten bestehen. Bsp.: Komponent: Wasser, Phasen: flüssig, fest
- Welche Informationen liefert das Phasendiagramm eines Zwei- oder Mehrstoffsystems? Informationen über Zustände und dazugehörige Phasen.
- Was ist ein Mischkristall? Als Mischkristall (Mk) wird ein Kristall oder Kristallit bezeichnet, der aus mindestens zwei verschiedenen chemischen Elementen besteht, wobei die Fremd-Atome oder -Ionen statistisch verteilt sind.
- Wodurch unterscheiden sich die beiden Mischkristall-Arten? Bei der homöotypen Mischkristallbildung haben die beteiligten Stoffe dasselbe Kristallsystem, das folglich auch der Mischkristall besitzt. Bei der heterotypen Mischkristallbildung hingegen zwingt einer der beteiligten Stoffe dem/den anderen beim Einbau seine Kristallstruktur auf.
- Nennen Sie je drei Leicht-, Schwer-, Bunt-, Edel- und Refraktärmetalle. (Dabei können einzelne Metalle durchaus mehreren Kategorien zugeordnet werden.) Leichtmetalle: Al, Ti, Mg
- Worin unterscheiden sich Bronze und Messing? Messing ist eine Cu-Zn Legierung, Bronzen sind Cu-Sn Legierungen.
- Warum werden für konstruktive Zwecke meist Legierungen statt der reinen Metalle verwendet? Legierungen besitzen wertvolle Eigenschaften, die reinen Metallen fehlen, schwierig herzustellen sind oder zu teuer sind. So ist Cr zwar korrosionsbeständig, aber zu spröd, nicht schmiedbar. Gold ist korrosionsbeständig, zu weich und zu teuer. Durch Legieren werden Metalle hitze-, korrosionsbeständig, härtbar, gießbar (Schmelzpunkt wird abgesenkt), dauerfest, ausdehnungsarm (Invar Stahl), bearbeitbar usw.
- Was bedeutet die Kurzbezeichnung CuZn40Al2? Messing
- Wodurch unterscheiden sich reine Metalle und Legierungen bezüglich ihrer mechanischen Eigenschaften? Mechanischen Eigenschaften (Bruchfestigkeit, Härte, Dehnung) lassen sich durch Legierungen verbessern
- Wie funktionieren Mischkristallverfestigung und Ausscheidungshärtung prinzipiell? Die Mischkristallverfestigung ändert die mechanischen Eigenschaften von Festkörpern durch den Einbau von Zwischengitter- oder Substitutionsatomen. Die Ausscheidungshärtung ist eine Wärmebehandlung zum Erhöhen der Härte und Festigkeit von Legierungen.