Werkstoffkunde (Fach) / Klausur Werkstoffkunde TRB1 (Lektion)

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  • Beim Feuerverzinken und bei der Aluminium-Elektrolyse werden im Prozeß Legierungen gebildet. Welcher Legierungstyp wird gebildet? 1. Stahl/ Zink 2. Al2O3 Kryolith 1. Mischkristall-Legierung2. Eutektische Legierung
  • Wie verhält es sich mit der Löslichkeit im festen und flüssigen Zustand für den jeweiligen Legierungstyp. 1. Stahl/ Zink 2. Al2O3 Kryolith 1. Komponenten im flüssigen und festemZustand löslich2. Komponenten im flüssigen, nicht imfesten Zustand löslich.
  • Zeichnen Sie das Schaubild für den jeweiligen Legierungstyp. Stahl/ Zink Al2O3 Kryolith (Bild 102)
  • Um welchen Baufehler handelt es sich: (Bild 103) 1.) 2-Dim. Flächenfehler2.) l-Dim. Linienfehler - Schraubenversetzung3.) 0-Dim. Punktfehler- Leerstelle4. ) 0-Dim. Punktfehler- Schottky5. )1-Dim. Linienfehler - Stufenversetung
  • Welche Baufehler sind nicht mikroskopisch sichtbar? 0-Dim. Punktfehler- intrinisch- extrinisch
  • Welcher Baufehler ist verantwortlich für die Verformbarkeit der Metalle? 1-Dim. Linienfehler
  • Welcher Baufehler führt bei Materialien, die bestrahlt werden, zu Problemen? 0-Dim. Punktfehlerintrinisch
  • Welcher Baufehler fürht zur gefürchteten interkristallinen Korrosion? 2-Dim. FlächenfehlerStapelfehler
  • Feste Stoffe kristallieren in einem oder mehreren der 7 Kristallsysteme. Wie nennt man es, wenn ein Stoff in mehreren Modifikationen vorkommt? (mit Beipiel) PolymorphieBsp.: Fe oder Kohlenstoff
  • Wodurch wird ein Kristallsystem beschrieben? (2 Merkmale) 1. Atomabstände a,b,c2. Bindungswinkel
  • Mit welcher Methode wird der Kristalltyp ermittelt? Durch Röntgenbeugung
  • Beschreiben Sie das Kupfer-Gitter a) Kristallstruktur b)Bindungstyp (mit Erklärung) c) Nennen Sie eine technische Anwendung aufgrund der Bindung a) Kristallstruktur kfzb) metallische Bdg.Hierbei werden Atomrümpfe (=Kationen) als hochsymmetrische Gitterstruktur gebildet. Die Valenzelektronen der Metalle bilden das Elektronengas. Hier sindalso die bindenden Elektronen(paare). Diese Teilchenkönnen sich frei innerhalb des Metalls bewegen.c)Strom- und Telefonleitungen
  • Beschreiben Sie das Prüfverfahren, mit dem z.B. im Schadensfall Härterisse nachgewiesen werden können. Magnetpulververfahren1. Prüfkörper wird magnetisiert2. Fe-Späne in fluorisierender Lsg.auf den Prüfkörper3. An den Rissen → Magnetfeld tritt alsStreufeld aus, hier lagern sich dieFe-Späne an4. mit UV Licht sichtbar
  • Bei welchen Stählen kann das Magnetpulververfahren nicht angewendet werden, mit dem z.B. im Schadensfall Härterisse nachgewiesen werden können? Beim Austenit,weil nicht magnetisch
  • Kennzeichnen Sie das Gefüge des Stahls, bei dem das Magnetpulververfahren Austenit ( die Kartoffelchips)
  • Beschreiben Sie die Stahlhärtung Stahl (α-MK + Fe3C)wird erhitzt(γ-MK + C gelöst)in H2O abgeschreckt-> γ-MK->( γ-MK + C zwangsgelöst)da Diffusionsbehindert-> Verzerrung der α-MK Gefüge:nadeliger Marensit
  • Welche Gefüge im Eisen-Kohlenstoff- System entstehen in 1-4 (Bild 116) 1.Ferrit2. Perlit3. Austenit4. Ledeburit(im Diagramm von links nach rechts)
  • Wie nennt man die Phase (mit Formel) mit der großen 800 HV? ZementitHV = 0,189 * F/d2Härte = Last / Oberfläche des Eindrucks
  • Beschreiben Sie das Vickershärte-Verfahren. Bei der Vickers-Härteprüfung wird als Eindringkörper einevierseitige, regelmäßige Diamantpyramide mit 136° Spitzenwinkelzwischen den gegenüberliegenden Flächen benutzt. DiePyramide wird mit der Kraft F senkrecht in die Probe eingedrückt,dann werden die Eindruckdiagonalen d auf 0.002 mmgenau gemessen, ihr Mittelwert gebildet und die Vickershärtemit der Maßeinheit kp/mm² errechnet:Messwert: Mittelwert der Diagonale d=(d1+d2)/2Berechnung: HV=0,189*F[N]/d²[mm]Angabe (BSP): 180HV50/30180: Härtewert, bei der die Formel rauskommtHV: Prüfverfahren50: Kraft in kp (F[N]*0,102=F[kp]30: Prüfzeit in Sek
  • Entscheiden Sie, ob es sich um einen Festigkeits- oder Verformungskennwert handelt und zeichnen sie diese ins Diagramm ein. - Streckgrenze - Bruchdehngrenze (Bild 119) Streckgrenze: FestigkeitskennwertBruchdehngrenze: Verformungskennwert
  • Beschreiben Sie kurz 1 Verfahren , mit dem man monokrstallines Silizium aus poly-Si erzeugt. Tiegelziehverfahren:rotierender Impfkristall in SchmelzeZonenziehverfahren:rotierender Impfkristallpoly-Si wird durch Induktionsspuleaufgeschmolzen und kristallisiert als monounterhalb der Induktionsspule
  • Welche Schritte erfolgen in der IC-Technologie, um ein IC-Bauteil zu strukturieren? 1. SiO2-Scheibe mit Sauerstoff oxidieren2. Resist aufbringen3. Belichten durch Maske = Lithographie4. belichteter Resist herauslösen5. SiO2 wegätzen6. Dotieren7. Al-Metallisierung(Schritt 1-6 wird x-mal wiederholt)
  • Zeichnen Sie die natürliche Ätzstoppschicht von Si ein. (Würfel) Um welche Orientierung handelt es sich? Orientierung: 111 Dreieck mit Eckpunkten: untere beide Ecken des Würfels, obere in der Mitte
  • Nennen Sie 4 Verarbeitungsverfahren (außer Schäumen) für Kunststoffe. GießenExtrudieren (= Pressen, Strangpressen)KalandrierenSpritzen
  • Nennen Sie 2 Additive bei der Verarbeitung von Kunststoffen 1. Weichmacher2. Füllstoffe3. Farbstoffe4. Lichtschutzmittel
  • Nennen Sie 1 Hilfsstoff bei der Verarbeitung von Kunststoff. StabilisatorGleitmittelEmulgatorenHärter und Beschleuniger
  • Beschreiben Sie den Molekülaufbau (mit Skizze) eines Thermoplasten und Duroplasten. Thermoplast Ketten-o. fadenförmiger Aufbau Duroplast engmaschig vernetzt
  • Welchen der beiden Kunststofftypen kann man umformen? (mit Begründung) Thermoplast oder Duroplast. Thermoplastnicht chemisch vernetzt sonderndurch physik. Nebenvalenzen
  • Beschreiben Sie die Bildungsreaktion (mit Formel) für Polyurethan. Reaktion einer Isocyanatgruppe (-N=C=O) eines Moleküls mit einer Hydroxylgruppe (-OH) eines anderen Moleküls unter Bildung einer Urethangruppe (-NH-CO-O-). Dabei erfolgt keine Abspaltung von Nebenprodukten wie bei der Polykondensation. (Bild 128)
  • Beschreiben Sie 2 Möglichkeiten, wie ein PUR-Schaum hergestellt wird. chem. Schäumen:Diisocyanat im Überschussphysik. Schäumen:leicht siedende Flüssigkeit verdampft
  • Welche 2 Kräfte wirken beim Kleben mit Sekundenkleber? (mit Erklärung) Adhäsion:Haftung an der GrenzflächeKohäsion:Zusammenhalt im Kleber
  • Welche 2 Möglichkeiten des Abbindens gibt es bei Klebstoffen? Physikalisches Abbinden- Chemisches Abbinden(Polyadd., Polykond., Polymer.)
  • Polykondensation Polymerreatktion bei der die funktionellen Gruppen reagieren unter Abspaltung von H2O
  • Polyaddition Polymerreatktion bei der die funktionellen Gruppenreagieren unter H-Wanderung
  • Polymerisation Polymerreaktion, bei der die Doppelbindung aufgesprengtwird

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