Werkstoffkunde (Fach) / Grundlagen (Lektion)
In dieser Lektion befinden sich 82 Karteikarten
Zusammenfassung der allgemeinen Werkstoffkunde.
Diese Lektion wurde von rudedude erstellt.
- 1. In welche 4 Hauptgruppen können Sie die Werkstoffe ... - Polymere (Elastomere, Duroplasten, Thermoplasten, …) - Keramik (Hartstoffe z.B. Nitride und Carbide, SiO-Glas, Bindemittel-Ziegel, …) - Metalle (Stahl, Legierungen, NE-Metalle z.B. Alu und Kupfer, ...
- 2. Definieren bzw. beschreiben Sie die Begriffe kristallin ... Kristallin regelmäßige, periodische Anordnung der Atome und Moleküle. Amorph unregelmäßige Anordnung der Atome und Moleküle, keine geordneten Strukturen/Fernordnung
- 3. Wie kann man die Eigenschaften von Werkstoffen ... - Mechanische Eigenschaften: (Zug-)Festigkeit, Duktilität, Härte - Elektrische Eigenschaften: Leitfähigkeit, Widerstand, thermoelektrische Effekte - Chemische Eigenschaften: Schmelztemperatur, Dichte, ...
- 4. Wodurch werden die Eigenschaften der Metalle maßgeblich ... Eigenschaften werden durch Kristallstruktur bestimmt, abhängig von der Art der Bindung (metallische Bindung = Auftreten von frei beweglichen Ladungsträgern Elektronengas) und der Gitterstruktur ...
- 5. Definieren Sie die Begriffe Gefüge, Korn, Mischkristall ... Korn/Kristallit: Kristalle, die beim Erstarrungsprozess gegeneinander wachsen. (Weisen kristallographisch gleichartige Richtungen auf.) (Metall-)Gefüge: Verband von (vielen) Körnern Mischkristall: Kristalle ...
- 6. Erläutern Sie die Begriffe Anisotropie, Quasiisotropie ... Anisotropie: Eigenschaft des Werkstoffs hängt von der räumlichen Richtung ab Quasiisotropie: Bei ungeordneten Vielkristallen heben sich die Richtungsabhängigkeit der Elementarzellen gegenseitig auf ...
- 8. Wozu benutzt man Millersche Indizes? Mit Millerschen Indizes werden Richtungen und Ebenen in Kristallstrukturen beschrieben.
- 9. Erklären Sie den Begriff Oktaederlücke? Eine Lücke im Kristallgitter wobei die Atome, welche die Lücke aufspannen einen Oktaeder bilden. (Tetraederlücke, umspannende Atome bilden Tetraeder.) Hintergrund: KFZ-Oktaederlücke größer, bessere ...
- 10. Worin unterscheiden sich Real – und Idealkristall? ... Der Realkristall hat im Gegensatz zum Idealkristall Gitterfehler unterschiedlichster Art: - 0-Dimensionale Fehler: Substitutionsatom - 1-Dimensionaler Fehler: Versetzung - 2-Dimensionaler Fehler: Korngrenzen ...
- 11. Welche Versetzungsarten kennen Sie? Stufenversetzung, Schraubenversetzung, Linienversetzung.
- 12. Wie kann man Versetzungen sichtbar machen? Praktisch: Sichtbar werden die Spannungen die Versetzungen auslösen unter einem Transmissionselektronen (TEM-Mikroskop). Theoretisch: Burgers-Vektor und Burgers-Umlauf
- 13. Was versteht man unter dem Burgers-Vektor? Wie ... Der Burgers-Vektor wird mit dem Burgers-Umlauf gebildet. Er gibt die Richtung und Stärke(/Breite) der Versetzung an. (Der Burgers-Umlauf wird gebildet indem man den Umlauf im verzerrten Gitter auf das ...
- 14. Worauf beruht die plastische Verformung – wie ... Die plastische Verformung beruht auf dem „Wandern“ von Versetzungen. Veranschaulichungsmöglichkeiten wären das Regenwurm- oder Teppichfaktenmodell.
- 15. Worauf beruht die elastische Verformung? Änderung der Gitterabstände, geht bei Entlastung in Ursprungsform zurück („federt zurück“). Abhängig von Bindungskräften und Gitterstruktur.
- 16. Versetzungen ermöglichen plastische Verformung ... Versetzungen ermöglichen durch ihr wandern plastische Verformung (Teppichfalten- Regewurmmodell) Allerdings führt eine hohe Anzahl von Versetzungen und Gitterfehlern dazu, das sich die Versetzungen ...
- 17. Welche Verfestigungsmechanismen kennen Sie? - Versetzung Verformungsverfestigung - Korngrenze Feinkornhärtung - Fremdatom Mischkristall Verfestigung - Teilchen Teilchenhärtung (Siehe auch Diagramm: Idealkristall fester als alle ...
- 18. Warum steigert feines Korn die Festigkeit? Feines Korn bedeutet viele Korngrenzen => Korngrenzen beenden das Wandern von Versetzungen. Fachbegriff: Feinkornhärtung
- 19.Erklären Sie, warum die KFZ-Metalle besser verformbar ... Die KFZ-Kristalle hat die höhere Packungsdichte, dadurch sind die Atome nicht so stark ineinander verschränkt/verzahnt und können besser aneinander abgleiten. (KRZ-Kristalle haben eine geringere PD ...
- 20. Erklären Sie den Unterschied zwischen einer Klein- ... Kleinwinkelkorngrenze Orientierungswinkel der angrenzenden Korngrenze < 15° (Unter dem LiMi nicht sichtbar, aus Versetzungen aufgebaut, sehr dünn, „Subkorngrenze) Großwinkelkorngrenze Orientierungswinkel ...
- 21. Was versteht man unter Diffusion? Thermisch ermöglichte Wanderung von Teilchen (Atome/Ionen) um deutlich größeren Abstand als Atomradius. Sie beruht auf Platzwechsel durch thermische Bewegung.
- 22. Wovon wird Diffusion maßgeblich beeinflusst? Diffusion ist abhängig von Temperatur, Zeit, Konzentrationsunterschied und der Kristallstruktur und Größe der beteiligten Partner/Komponenten.
- 23. Welche Diffusionsmechanismen kennen Sie? - Zwischengittermechanismus: „Klein in Groß“ (z.B. C/N in Fe) - Leerstellenmechanismus: „Gleich Groß“ (Cu + Ni) - Fehlstellenmechanismus: z.B. an Korngrenzen KG oder an Versetzungsröhren
- 24. Welcher Werkstoff lässt sich leichter Aufkohlen: ... KFZ Eisen da es die größeren Oktaeder-Lücken hat und mehr Kohlenstoff lösen kann (bis zu 2,06%; s. EKD).
- 25. Erklären Sie die Begriffe Selbst- und Fremddiffusion! ... Bei der Fremddiffusion diffundieren „fremde“/andere Atome ein, bei der Selbstdiffusion diffundieren nur Atome des gleichen (Grund-)Elements (daher kein Veränderung der Konzentration).
- 27. Welche Prozesse laufen bei der Erholung ab? Bei der Erholung (die vor der Rekristallisation abläuft) werden punktförmige (0D) und linienförmige (Versetzungen/1D) Gitterfehler ausgeglichen und ausgeheilt. KEINE Neubildung des Gefüges. Die mechanischen ...
- 28. Was ist die Voraussetzung für Rekristallisation? ... Zuerst muss das Gitter „verspannt“ werden durch plastische Verformung (Kaltverformung z.B. Hämmern). Dann muss es erwärmt auf die Rekristallisationstemperatur TRK (0,4 mal TS). Vorangegangene Erholung ...
- 29. Welchen Einfluss hat d. Verformungsgrad auf die ... Hoher Verformungsgrad resultiert in einen feinen Korn, niedriger Verformungsgrad in groben Korn.
- 30. Wozu kann ein „Kriechversuch“ dienen? Um die Kriechkurve experimentell zu bestimmen und um den sogenannten „Zeitstandwert“ zu ermitteln.
- 31. Welche Parameter müssen beim Kriechversuch konstant ... Temperatur und die Spannung.
- 32. Wie muss ein Metall beschaffen sein um möglichst ... Hohe Schmelztemperatur + dichte Struktur (KFZ besser als KRZ) Hoher Widerstand gegen: - Versetzungsgleiten - Korngrenzgleiten/-deformation - Hochtemperaturkorrosion - Diffusionsvorgänge
- 33. Ab welcher Temperatur tritt bei Metallen Kriechen ... 0,3 bis 0,4 T s (=T rk)
- 34. Was versteht man unter Kriechen? Als Kriechen wird eine zeitabhängige, fortschreitende plastische Verformung bei konstanter Belastung und konstanter Temperatur (größer als TS 0,3…0,4) bezeichnet.
- 35. Definieren Sie den Begriff Phase Chemische Zusammensetzung und struktureller Aufbau sind gleich.
- 36. Nennen Sie eine Möglichkeit zur Bildung eines ... 1. Starke Kaltverformung und anschließendes Rekristallisationsglühen 2. Starke Unterkühlung => Viele kleine Keime wachsen => feines Korn 3. Legierung mit Eutektischer Zusammensetzung 4. Zugabe von ...
- 37. Definieren Sie den Begriff Legierung Als Legierung wird eine Substanz bezeichnet mit überwiegend metallischem Charakter. Es müssen mindestens 2 Elemente beteiligt sein, wobei eines davon ein Metall sein muss.
- 38.Wie kann die Matrix von Legierungen aufgebaut sein ... Einphasig, homogenes Schliffbild, Element B vollständig in A gelöst. Mehrphasig, unterschiedliche Phasen (z.B. Stahl).
- 39.Beschreiben Sie, wie ein Zustandsdiagramm aufgestellt ... Beim Ändern des Zustands (Überschreiten einer Phasengrenzlinie) ändern sich viele Eigenschaften unstetig. Nötige Bedingung: (annähernd) Thermodynamisches Gleichgewicht. Thermische Analyse: Verschiedene ...
- 40. Nenne Sie 3 „Eigenschaften“ die zur Aufstellung ... 1. Wärmeinhalt => „Thermische Analyse“ 2. Volumen oder Längenänderung => Dilatometerverfahren 3. Physikalische Eigenschaften z.B. elektrischer Widerstand oder Magnetismus
- 41. Definieren Sie den Begriff Eutektikum – wie ... Das Eutektikum ist ein Phasengleichgewicht wo die Schmelze vollständig an Phase A und B gesättigt ist. Keimt das eine aus, entsteht beim anderen ein Überschuss so dass sie abwechselnd auskeimen (Lamellen). ...
- 42. Was passiert bei einer peritektischen Umwandlung ... Aus der Schmelze und einen Mk, wird bei einer bestimmten Temperatur (Peritektale) ein anderer Mk (und S).
- 43. Wovon ist der Zustand einer Legierung abhängig? ... Der Zustand einer Legierung ist von der Temperatur, dem Druck und der Konzentration abhängig.
- 44. Wie lautet die vereinfachte, wie die urspr. Gibbsche ... Vereinfacht: F = K + 1 – P Ursprünglich: F = K + 2 – P Man kann vereinfachen, weil der Druck als Konstant angenommen wird. (F: Freiheitsgrade, K: Anzahl der Komponenten/Kristalle, P: Anzahl der Phasen) ...
- 46. Wozu kann man Zustandsdiagramme gebrauchen? Nennen ... Ablesen und Erkennen von: 1. Zusammensetzung einer Legierung bei einer bestimmten Temperatur und bestimmter Konzentration 2. Temperaturbereiche ohne Umwandlung 3. Zusammensetzung für eine Gusslegierung ...
- 47. Wozu kann man die begrenzte Löslichkeit im festen ... Ausscheidungshärten.
- 50. Erklären Sie die Nasenform bei Umwandlungen im ... Weil es bei stärker Unterkühlung mehr wachstumsfähige Keime gibt => Mehr Umwandlung. Allerdings wird dies irgendwann durch die gehemmte Diffusion ausgeglichen, wodurch die Umwandlung wieder reduziert ...
- 51. Erklären Sie warum es bei der Keimbildung im ... Es wirken die Keimbildungsarbeit (GA), GS* und die Verringerung der freien Enthalpie (GV). Bei sehr kleinen Keimen ist die Keimbildungsarbeit + GS* größer, sie zerfallen wieder. Erst ab einen kritischen ...
- 52. Auf welche Abkühlbedingungen bezieht sich das ... Thermodynamisches Gleichgewicht. (Abkühlung mir weniger als 1K/s)
- 53. Welche Arten von EisenKohlenstoffDiagmm kennen ... C geht als elementarer Kohlenstoff aus dem Fe-Mk => stabiles System C geht als metastabile Verbindungsphase aus Fe-Mk = Fe3C = Karbird = Zementit => metastabiles System
- 54. Wie viel Kohlenstoff kann Austenit maximal lösen? ... 2,06% Kohlenstoff
- 55. Wie heißt das Eutektikum im EKD metallographisch? ... Ledeburit.