Werkstofftechnik (Fach) / Alle themen (Lektion)

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• Wie kann das Gefüge von Werkstoffen modifiziert werden? -Rektristallation -Wärmebehandlung -Kalt- und Warmumformung
• Was sind die häufigsten Kristallstrukturen bei metallischen Werkstoffen? Beispiele. -hdp -> Mg,Li -kfz -> Cu,Ag -krz -> W, Cr
• Welche technischen Bedeutungen haben Leerstellen, Versetzungen und Korngrenzen? -Leerrstellen: Diffusion, elektrische Leitfähigkeit, Härte -Versetzungen: Festigkeit, plastische Verformbarkeit -Korngrenzen: Festigkeit, Verformbarkeit
• Was ist ein Gefüge? -mikroskopische Anordnung der einzelen Kristalle und Störungen
• Wie können Konzentrationsunterschiede ausgeglichen werden? Durch Diffusion
• Was ist eutektische Erstarrung? Wie sieht Gefüge aus? -Bei eutektischer Erstarrung befinden sich Schmelze und und die 2 festen Phasen im GGW.  -Bei Erstarrung bilden sich α- und β- Mischkristalle als Lamellenpaktete
• Welche Wärmebehandlung muss man durchführen, um einen Werkstoff durch Ausscheidung zu härten? -Lösungsglühen: vorhandene Aussscheidungen gehen in die Lösung -schnelles Abkühlen: Die Gitter der MKR bleiben erhalten -Auslagerung: Entmischung und Ausscheidung im festen Zustand in Richtung des  Gleichgewichtszustands -> metastabile Phase, die die Versetzung verhindert
• Welche Methoden werden eingesetzt, um atomaren Aufbau von Werkstoffen zu bestimmen? mit diffraktometrischen Methoden z.B Röntgen oder Elektronenbeugung
• Diffusion kann im Volumen, in den Korngrenzen und an den Oberflächen stattfinden. Wo ist der Diffusionskoeffizient am größten, wo am kleinsten? Dv<Dkg<Ds (Diffusionskoeffizient ist ein Maß für die Geschwindigkeit der Diffusion). Bei hohen Temperaturen findt allerdings der Materialtransport vorwiegend über das Volumen statt.
• Was versteht man unter kohärenten und inkohärenten Ausscheidungen? Bei der Mischung von zwei Phasen oder Stoffen, können beide Phasen unterschiedlich vermischt sein.  -kohärente Ausscheidung: Gitterstruktur bleibt nahezu erhalten  -inkohärente Ausscheidung: Gitter wird strark gestört, es bildet sich eine Mischung  zwischen Marix und Ausscheidung
• Wodurch werden Eigenschaften von Werkstoffen bestimmt? -Bindungsart (Ionenbindung, Kristallbindung) -Anordnung der Atome im Festkörper (Kristallgitter, Gefüge)
• Was ist eine intermetallische Phase? Aus dem Überschuss von Legierungselementen im Wirtsgitter entstehen Kristalle mit anderen Gittern als beide Komponenten besitzen. 
• Wodurch wird Festigkeit von Werkstoffen bestimmt? -Körung/Gefüge (home-/heterogen) -Zahl der Gleitebenen -Bindungsart der Atome
• Wodurch kann Festigkeite erhöht werden? -Kaltverformung: z.B. Walzen -Kornfeinerung: z.B. Zumischen von Legierungselementen, Rekristallation -Mischkristallhärtung: Beimischen von Fremdatomen, die als Verankerung von  Versetzungen dient -Ausscheidungshärtung: Überschuss an Legierungselementen
• Zugversuch Auskunft, ob ein Werkstoff duktil oder spröde ist
• E-Modul beschreibt reversibles Verformverhalten eines Werkstoffs
• Ledebrit =eutektiscshe Legierung
• Perlit zwischen 002 und 6,67 %
• Austenit an gerader Korngrenze
• Wie entsteht Martensitgefüge? Das Gefüge entsteht bei sehr schneller Abkülung -> druch die hohe Abkühlgeschwindigkeit wird die Diffusion unterdrückt Durch den teilweisen Zusammenfall des Raumgitters entsteht ein durch den Kohlenstoff verzerrtes Gitter, es entsteht Martensit
• Vergüten Steigerung der Festigkeit und Zähigkeit
• kovalente Bindungen hoher Schmelzpunkt hohe Festigkeit  hohe Härte hoher E-Modul
• Metallische Bindungen gute Wärmeleitfähigkeit gute elektrische Leitfähigkeit gute plastische Verformbarkeit
• Unter welchen Voraussetzungen bildet sich ein Substitutionsmischkristall? Im Kristallgitter einer Komponente sitzen die Atome der anderen Komponente als Fremdatome auf Gitterplätzen
• Was ist ein Eutektikum? Mikrogefüge aus mindestens zwei festen Phasen, die sich bei konstanter Temperatur aus der Schmelze bilden. Besoders feinkörnig, niedrigste Schmelztemperatur im Zweistoffsystem
• Was ist ein Alpha- bzw. Beta-Mischkristall? Alphamischkristall: B-Atom in A-Kristall Betamischkristall: A-Atom in B-Kristall
• Was ist eine intermetallische Phase? Eine chemische Verbindung von zwei oder mehreren Metallen
• Welches System liegt der Ausscheidungshärtung zugrunde? Systeme mit begrenzter Randlöslichkeit
• Unterschied zwischen Eutektikum und Eutektoid? Das Eutektikum entsteht aus der flüssigen Phase. Die Übergänge laufen bei konstanter Temperatur ab Der Eutektoid entsteht durch den Zerfall in zwei verschiedene feste Phasen
• Stabiles System Es liegen im Gefüge Eisen und Kohlenstoff als Graphit (Fe-C) vor stabiles System wird durch langsames Abkühlen der Schmelze begünstigt
• metastabiles System Fe-Fe3C Es liegen in sich bildenden Gefügen nur Eisen und Zementit vorn  Zementit zerfällt beim Erwärmen in Eisen und Kohlenstoff metastabiles System wird durch langsames Abkühlen der Schmelze begünstigt
• Zugversuch dient zur Ermittlung der Festigkeit- und Verformungskennwerte der Werkstoffe bein einachsiger, gleichmäßiger über den Querschnitt verteilten Zugbeanspruchung Zugprobe wird gleichmäßig und stoßfrei gereckt, bis der Bruch eintritt
• Was soll generell durch die Wärmebehandlung von Metallen erreicht werden? Verbesserungen der Bearbeitbarkeit Verbesserung der mechanischen Eigenschaften Abbau der der Guss- oder Schweißspannungen
• Welche Bedeutung haben Versetzungen für das mechanische Verhalten von Metallen? Festigkeit  plastische Verformbarkeit wird erleichtert Dichte der Werkstoffe
• Wovon ist die Kristallationstemperatur abhängig? Verformungsgrad Glühzeit chemeische Zusammensetzung
• Ausscheidungshärtung = Wärmebehandlung zur Festigkeitssteigerung durch Ausscheidungsvorgänge im übersättigten Mischkristall. Man erzeugt feine Ausscheidungsteilchen, die die Bewegung der Versetzung behindern. Bedingung für die Aushärtung ist, dass die Löslichkeit der zulegierten Komponente im Grundmaterial mit abnehmender Temperatur geringer wird.
• Definition Härte Widerstand, den ein zu prüfendes Teil dem Eindringen eines Prüfkörpers entgegensetzt
• Was versteht man unter Kristalllerholung? =Abbau von Spannungen bei Temperaturen unterhalb der Rekristallatonsschwelle Das Verformgefüge bleibt erhalten Bruchdehnung erhöht sich leicht Härte geht geringfügig zurück
• Wobei kann Kornwachstum eintreten? Bei überhitzen oder überzeiten
• Welche Gefüge sind für Kornvergrößerung anfällig? homogene Gefüge ohne Korngrenzenkristalle -> Austenit
• Welche Gefüge sind für Kornvergrößerung unempfindlich? Gefüge mit noch ungelösten Kristallen bei Glühtemperatur
• Welchen Einfluss haben Versetzungen auf die Verformbarkeit? Die Existenz von beweglichen Versetzungen ist Voraussetzung für die plastische Verformbarkeit Erhöhung der Versetzungsdichte führt dazu, dass sich Versetzungen in der Bewegung gegenseitig behindern => Verformbarkeit sinkt
• Wie findet die Energieverteilung statt? über die Boltzmann´sche Verteilungsfunktion je höher die Temperatur - desto größer ist die kinetische Ladung

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