Werkstoffkunde (Fach) / Lernblatt (Lektion)

unwichtig

Diese Lektion wurde von sifutuan erstellt.

Lektion lernen

Diese Lektion ist leider nicht zum lernen freigegeben.

zurück  |  weiter 1 / 1

• Frage 1 Welche vier Werkstoffgruppen sind Ihnen bekannt? Nennen Sie mindestens je zwei Eigenschaften!   Metalle - gute Leitfähigkeit, chemisch nicht sehr beständig Kunststoffe - schlechte Leitfähigkeit, chemisch sehr beständig Keramiken - schlechte Leitfähigkeit, chemisch sehr beständig Verbund - Zusammensetzung aus Basiswerkstoffen, mit Eigenschaften, die mit Grundwerkstoffen allein nicht möglich wären
• Frage 2 Worin unterscheidet sich die atomare Struktur eines Glases von einer Keramik?   Keramiken haben einen kristallinen Strukturaufbau, während der atomare Strukturaufbau bei Glas nicht kristallin ist.
• Frage 5 Beschreiben Sie das Hooke’sche Gesetz!   Das Hooke'sches Gesetz beschreibt das elastische Verhalten von Festkörpern, deren elastische Verformung proportional zur Belastung ist.
• Frage 6 Nennen Sie den Längenausdehnungskoeffizient für einen ferritischen Stahl!   12 x 10-6 1/K bei 20°C
• Frage 7 Welche Kennwerte werden aus dem Zugversuch ermittelt?   Zugfestigkeit Rm, Streckgrenze Re Rp0,2 Bruchdehnung A, Einschnürung Z
• Frage 8 Nennen Sie drei gebräuchliche Verfahren zur Härtemessung!   Prinzip der Härtemessung nach Brinell (HB) Prinzip der Härtemessung nach Vickers (HV) Prinzip der Härtemessung nach Rockwell (HRC)
• Frage 10 Nennen Sie einige Eigenschaften von Eisen, die die große Bedeutung dieses Metalls begründen!   plastische Verformbarkeit, gute elektrische und thermische Leitfähigkeit, Ferromagnetismus
• Frage 11 Mit welchen spezifischen Behandlungen können die Eigenschaften metallischer Werkstoffe geändert werden?   Legieren, Wärmebehandeln, Umformen
• Frage 12 Nennen Sie zwei schwach- und zwei stark-gefügeabhängige Eigenschaften!   stark gefügeabhängige Eigenschaften: Rp, p schwach gefügeabhängige Eigenschaften: TS, E
• Frage 13 Was beschreibt das Bohr`sche Atommodell?   Elektronen kreisen nicht regellos in der Atomhülle, sondern befinden sich auf konzentrischen Bahnen.
• Frage 14 Was versteht man unter Kernladungs- und Ordnungszahl?   Die Ordnungszahl ist die Anzahl der Protonen im Atomkern eines chemischen Elements.
• Frage 15 Erläutern Sie den Begriff „Edelgaskonfiguration“! äußere Schale ist vollständig mit Elektronen besetzt
• Frage 16 Nennen Sie die wichtigsten chemischen Bindungsarten und nennen Sie je ein Beispiel!   Ionenbindung: Salz + Metall Atombindung: Diamant Metallbindung: Eisen
• Frage 17 Was versteht man unter dem Begriff Elementarzelle?   Die Elementarzelle ist die kleinste Einheit des Raumgitters
• Frage 18 Beschreiben Sie die wichtigsten Elementarzellentypen! kubisch raumzentriert (krz)Quaderförmig, 1 Atom in der Mitte, PD = 0,68kubisch flächenzentriert (kfz)Quaderförmig, 1 Atom auf jeder AußenflächePD = 0,74 kubisch primitiv (kp) Quaderförmig,PD = 0,52hexagonal dichtest gepackt (hdp)sechseckebenen, Schichtfolge: A-B-A-BPD = 0,74
• Frage 19 Was versteht man unter dem Begriff Gitterkonstante?   Atomabstände werden als Gitterkonstante bezeichnet
• Frage 20 Was versteht man unter dem Begriff Packungsdichte? Anteil des Volumens der Atome am Volume der EZ  PD=V AtomV EZ
• Frage 21 Was versteht man unter dem Begriff Koordinationszahl? Wie groß ist diese für die wichtigsten Elementarzellentypen? Anzahl der Nachbaratome in EZ hdp = 12, kfz = 12, krz = 8
• Frage 22 Beschreiben Sie die Begriffe Isotropie, Anisotropie, Quasi-Isotropie, Textur!   Isotropie: Richtungsunabhängige Eigenschaften Anisotropie: Richtungsabhängige mechanische und physikalische Eigenschaften Quasi-Isotropie: Anisotropie der einzelnen Kristalle hebt sich gegenseitig auf.
• Frage 23 Ordnen Sie die wichtigsten Gitterbaufehler hinsichtlich ihrer Dimension!   Null Eins Zwei Drei Dimensional
• Frage 24 Nennen Sie typische 0-3 dimensionale Gitterbaufehler und beschreiben Sie diese 0-Dimensional:▪ Leerstelle▪ Fremdatom1-Dimensional▪ Versetzung2-Dimensional:▪ Korngrenze▪ Stapelfehler3-Dimensional:▪ Ausscheidung
• Frage 25 Welche Gitterbaufehler sind im Lichtmikroskop sichtbar?   sichtbare Gefügeelemente: Körner, Korn- und Phasengrenze, Ausscheidungen    
• Frage 26 Nennen Sie mindestens zwei Gründe für das unterschiedliche Lösungsverhalten von Legierungselementen in einem Wirtsgitter! verschiedene RaumerfüllungenGröße der Zwischengitterplätze ist unterschiedlich
• Frage 27 Wie unterscheiden sich Ideal- und Realgefüge?   Das Idealgefüge besteht aus einer Aneinanderreihung von Elementarzellen. Diese kommen in der Natur jedoch nicht vor, sondern sind mit Gitterbaufehlern versehen, was man dann Realgefüge nennt.
• Frage 28 Wie unterscheiden sich Primär- und Sekundärgefüge?   Primärgefüge entstehen beim Umformen, Erstarrung einer Schmelze, Sintern von Pulver oder Kristallisation aus dem Plasmazustand Sekundärgefüge entstehen beim Umformen oder Wärmebehandlung
• Frage 29 Wie unterscheiden sich Ein- und Vielkristall?   Unter einem Einkristall versteht man einen Kristall ohne Korngrenzen und mit gleicher Kristallstruktur. Es handelt sich nur um ein Korn bzw. ein Kristallit.   Ein Vielkristall ist ein kristalliner Festkörper, der aus vielen kleinen Einzelkristallen besteht, die durch Korngrenzen voneinander getrennt werden. Die einzelnen Kristallite können sehr unterschiedliche Größen haben.
• Frage 30 Was versteht man unter Gleitsystem?   Das Gleitsystem beschreibt mittels Gleitebene und Gleitrichtung die Verformung von Metallen durch Versetzung.
• Frage 31 Wie kann elastische Verformung erklärt werden?   Von einer elastischen Verformung spricht man, wenn sich ein Werkstoff bzw. ein Bauteil nach einer Belastung wieder in den Ausgangszustand zurück formt.
• Frage 32 Welche Gitterbaufehler spielen bei der plastischen Verformung eine große Rolle und warum? Stufenversetzung wirkt wie eine Teppichfalte, der Abstand der eingeschobenenHalbebene zum nächsten Atom darunter kleiner-> weniger Kraft nötig umAnziehungskraft zu überwinden
• Frage 33 Welche Verfestigungsmechanismen in Metallen gibt es? Beschreiben Sie die Mechanismen und nennen Sie je einen technischen Anwendungsfall! Mischkristallverfestigung (Fremdatom behindert Versetzungsbewegung)▪ z.B. bei Messinglegierungen für Armaturen)Versetzungs-/ Kaltverfestigung (Versetzungen kreuzen sich –>Versetzungsdichte ▪ z.B: kaltgezogene DrähteKorngrenzenverfestigung/ Feinkornhärtung (Versetzungen stauen sich an KG), je kleiner die Körner, desto mehr Versetzungen können sich darin stauen▪ z.B. Strukturteile, Karosserie, etc. WICHTIGTeilchenverfestigung (Ausscheidungen behindern Versetzungen)▪ z.B. in Pulvermetallurgie
• Frage 34 Was versteht man unter den Begriffen inkohärent, teilkohärent und kohärent? ◦ kohärente Ausscheidung: Atome sind in das Metallgitter eingebunden◦ inkohärente Ausscheidung: Atome sind nicht in das Metallgitter eingebunden◦ teilkohärente Ausscheidung: Atome sind nur zum Teil in das Metallgittereingebunden
• Frage 35 Was versteht man unter den Begriffen homogene und heterogene Keimbildung? homogen: Denkmodell/ Idealvorstellung, Schmelze unterkühlt und erstarrtaufgrund der Triebkraft → gleichmäßiges Gefügeheterogen: Erstarrung beginnt an Fremdkeimen oder Formwänden
• Frage 37 Skizzieren Sie das Gefüge eines Gussblocks! Welche typischen Gefügebereiche treten dabei warum auf? Kristallwachstum beginnt an kalter Außenwand, entlang der größtenTemperaturdifferenz  heterogenes Kristallwachstum
• Frage 38 Welche Umwandlungsvorgänge im festen Zustand sind Ihnen bekannt? - Instabiles Gitter wandelt in stabiles um (unterhalb der Gleichgewichtstemperatur,z.b. von α-Fe in γ-Fe unterhalb- Rein-Fe: keine Konzentrationsänderung- Fe-C, schnelle Abkühlung: keine Konzentrationsänderung (keine Diffusionmöglich- Fe-C, langsame Abkühlung: mit Konzentrationsänderung (α-MK in γ-MK)- Ausscheidung (örtlich andere Gitterstruktur)
• Frage 39 Was versteht man unter dem Begriff der martensitischen Umwandlung? - im γ-MK (kfz) sind 2% C löslich, im α-MK nur 0,02%- bei schneller Abkühlung und Umwandlung hat der C keine Zeit das Gitter zuVerlassen und Fe3C zu bilden, C bleibt in Zwanglösung, Gitter verspannt -> Es bildet sich Martensit
• Frage 40 Welche Eigenschaften muss ein Zahnrad aufweisen? Wie werden diese Eigenschaften technisch eingestellt? - Außen hart und verschleißfest (Oberflächehärtung, Einsatzhärten)- Innen zäh, damit das Zahnrad nicht bricht (keine Härtung)
• Frage 41 Was beschreibt das 1. Fick´sche Gesetz?   Das 1. Fick'sche Gesetz beschreibt die Geschwindigkeit des Diffusionsvorgangs in x- Richtung.
• Frage 42 Warum ist der Einsatz von krz α- Eisen bei hohen Betriebstemperaturen nicht empfehlenswert?     KRZ Alpha Eisen hat eine geringe Packungsdichte und ist thermisch weniger Beständig. Thermisch aktivierte Platzwechselvorgänge leicht möglich und daher ist der Einsatz bei hohen Betriebstemperaturen nicht empfehlenswert.    
• Frage 43 Beim Glühen plastisch verformter Werkstoffe erfolgen die Eigenschaftsänderungen in 3 Stufen. Wie heißen diese Stufen? Skizzieren Sie den Verlauf der Härte beim Glühen eines kaltverformten Metalls!   1) Erholung, 2) Rekristallisation, 3) Kornwachstum
• Frage 44 Welche Vorgänge laufen bei der Erholung ab?   Erholung bewirkt Abbau von Eigenspannungen und Ausheilen von Leerstellen aber keine wesentliche Änderung der Mikrostruktur.
• Frage 45 Welche Vorgänge laufen bei der Rekristallisation ab?   Bei der Rekristallisation entstehen und wachsen neue Körner. Gitterfehler und Versetzungen werden dadurch abgebaut
• Frage 46 Welche Möglichkeiten für das Ausheilen und Umlagern von Gitterdefekten sind Ihnen bekannt? Ausheilen:▪ Zwischengitteratome diffundieren in Leerstellen▪ Versetzungen mit umgekehrten Vorzeichen heben sich aufUmlagern:▪ Kondensation von Leerstellen▪ Bildung von Kleinwinkelkorngrenzen, Versetzungen ordnen sich inregelmäßigen Reihen
• Frage 47 Nennen Sie technisch wichtige Anwendungsgebiete der Rekristallisation!   ◦ kaltverformte Bauteile (T < 0,4* TS) sind nicht ohne Risse weiter verformbar und sehr hart, sollen diese weiter verformt werden → Normalglühen◦ bei Warmverformung Rekristallisation während Verformung → sehr hohe Verformungen möglich◦ durch Rekristallisation nahezu beliebig feinkörniges Gefüge möglich, wenn vorher genug plastische Verformung war◦ bei Werkstoffen die ihre Gitterstruktur nicht ändern (Cu, Ni, Al, austenitische -, ferritische Stähle) kann Korngröße nur durch rekristallisierendes Glühen verändert werden
• Frage 48 Skizzieren Sie eine Kriechkurve und benennen Sie die dabei auftretenden Kriechbereiche! 3 Kriechbereiche:◦ Primärer Kriechbereich: logarithmisch, hier überwiegend Verfestigung◦ Sekundärer Kriechbereich: const. Dehngeschwindigkeit, Verfestigund und Erholung im Gleichgewicht◦ Tertiärer Kriechbereich: beschleunigtes Kriechen bis zum Bruch(Werkstoffschädigung), Struktur wird schwächer (durch Porenbildung,Korngrenzendeformation, Teilchenwachstum) nicht durch Einschnürung
• Frage 49 Was versteht man unter thermischer Analyse? ◦ Temperatur eines erwärmenden/ abkühlenden Stoffes/Legierung wird über der Zeit aufgetragen (Abkühlkurve)◦ es treten Knick- und Haltepunkte auf

zurück  |  weiter 1 / 1