Werkstofftechnik (Fach) / Technik (Lektion)

Technik für die Uni

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• Unterscheiden und erklären Sie die verschiedenen Arten von Fehlerordnungen in Gitterstrukturen, die man auch als Gitterfehler bezeichnet. – Kristalline Werkstoffe sind nahezu nie aus idealen Gitterstrukturen aufgebaut. – Es ist vielmehr die in Realkristallen stets vorhandene Fehlerordnung, die viele Eigenschaften, insbes. Die mechanischen Eigenschaften, mitbestimmen bzw. hervorrufen. – Nach ihrer geometrischen Ausbildung unterscheidet man: – Punktförmige (nulldimensionale) Gitterfehler: Leerstellen,Zwischengitteratome, Fremdatome (substituiert oder eingelagert) – Lienienförmige (eindimensionale) Gitterfehler: Versetzungen (Stufen-,Schrauben-, Mischversetzungen) – Flächenhafte (zweidimensionale) Gitterfehler: Korn- und Phasengrenzen,Stapelfehler – Dreidimensionale Gitterfehler: Ausscheidungen, Dispersion, Poren,Microrisse
• Was versteht man unter dem Begriff Korngrenze? ist ein zweidimensionaler Gitterfehler. Die Korngrenze trennt in einem Kristall Bereiche unterschiedlicher Ausrichtung mit ansonsten gleicher Kristallstruktur. Trennen Bereiche unterschiedlicher Orientierung
• Was sind Phasengrenzen? Was unterscheidet Kohärente, teilkohärente und inkohärente Phasengrenzen? Phasengrenzen trennen Bereiche unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung und/oder unterschiedlicher Kristallstruktur. Kohärente Phasengrenze: gleiche Kristallorientierung (Gitter ist Regelmäßig) kohärenten Phasengrenzen, d.h. einer perfekten Gitterpassung, wobei eine mögliche Fehlpassung durch elastische Verzerrung ausgeglichen wird . Inkohärenten Phasengrenzen: Kristallebenen ohne Zusammenhang. Die praktisch keine atomare Passung über die Grenze haben Teilkohärente Phasengrenze: teilweiser Zusammenhang Mischung aus den beiden oben genannten Phasengrenzen. semikohärenten Phasengrenzen, in denen in geeigneten Abständen ''misfit-'' (Fehlpassungs-) Versetzungen eingebaut sind
• Was versteht man unter der Anisotropie eines Werkstoffs? Was ist Quasiisotropie? Isotropie? Textur? Isotropie - bei amorphen Stoffen , Eigenschaften in alle Richtungen gleich - z.B. bei Gläsern und Kunststoffen (Amorphe Stoffe weisen keine Richtungsabhängigkeit auf) Anisotropie: Eigenschaft des Werkstoffs hängt von der räumlichen Richtung ab Quasiisotropie: Bei ungeordneten Vielkristallen heben sich die Richtungsabhängigkeit der Elementarzellen gegenseitig auf Textur: Die Körner werden ähnlich ausgerichtet, dadurch werden die Eigenschaften wieder richtungsabhängig.
• A.91.: Was versteht man unter der Textur eines Werkstoffs? Was ist eine Verformungstextur? Was sind Wachstumstexturen? Textur = Ausrichtung der Orientierung benachbarter Kristallite in eine Vorzugsrichtung bevorzugte Orientierung benachbarter Kristallite Verformungstexturen = z.B. durch Walzen  Wachstumstexturen  = Glüh- oder Gusstexturen.
• A.92.: Was versteht man unter dem Begriff Grobkorn? Schnellere Abkühlung und eine größere Zahl an Kristallkeimen führen zu feinkörnigen Gefügen (Feinkorn), langsame Abkühlung mit wenigen Keimen zu einem groben Gefüge (Grobkorn). zu geringe Kornzahl (Grobkorn)...??? Unter Grobkorn versteht man, ein im Verhältnis zu anderen Körnern des gleichenmetallischen Werkstoffes, großes Kristallkorn
• Was sind Legierungen? Welche Legierungsarten kennen Sie? – Legierungen sind Atomgemische mit überwiegend mettalischem Charakter, die ausmindestens 2 Elementtypen bestehen. Man unterscheidet: einphasige Legierungen ---> Die Legierungselemente sind im Metallgitter vollständig gelöst. Zwei- oder mehrphasige Legierungen ---> bei begrenzter Löslichkeit (Sättigung?):           das Legierungselement bildet mit dem Basismetall eine legierungsreichere Zweitphase
• Was unterscheidet ein- und mehrphsaige Legierungen? Einphasige Legierungen sind in ihrem Erscheinungsbild und Verhalten ähnlich wie reine Metalle zu beurteilen. Mehrphasige Legierungen werden bei gegebener Legierungszusammensetzung durch den Verteilungsgrad der Phasen (Gefüge) in ihren Eigenschaften geprägt.
• A.95.: Wie ist der Begriff der Phase definiert? Eine Phase ist hinsichtlich atomarer Zusammensetzung und atomarer Anordnung einheitlicheSubstanz. Bereiche der gleichen Phase weisen gleiche chemische und physikalische Eigenschaftenauf.
• A.96.: Erläutern Sie die Begriffe Lösungsphase und Verbindungsphase. Lösungsphasen ---> die Phase besteht aus einer Mischung verschiedener Elemente (sog. Mischkristalle unterschiedl. Konzentration) Verbindungsphasen ---> Phasenzusammensetzung ist auf eine bestimmtes stöchiometrisches, Zahlenverhältnis der Bindungspartner festgelegt.-  Übergangszustände: Intermetallische Verbindungen.
• Charakterisieren Sie Pulverlegierungen und Schmelzlegierungen? Die Schmelzlegierungen werden weiter untergliedert in: Gusslegierungen ---> die Forderung nach guten Vergießeigenschaften erfüllen eutektisch zusammengesetzte Legierungen am besten z.B. Formfüllungsvermögen ---> gut Vergießbar Knetlegierung ---> ihre Zusammensetzung richtet sich nach den Gebrauchseigenschaften (Festigkeit, Zähigkeit u.a.) sowie wünschenswerten Verarbeitungseigenschaften (Verformbarkeit, Schweisbarkeit) ---> nicht alle Metalle kann man schweißen.
• A.99.: Was versteht man unter Verunreinigungen? Was unterscheidet sie von Legierungen? Legierungselemente sind gewünschte Fremdelemente; ungewollte Fremdelemente werden als Verunreinigungen bezeichnet.
• Was ist ein Mischkristall? Als Mischkristall (Mk) wird ein Kristall oder Kristallit bezeichnet, der aus mindestens zweiverschiedenen chemischen Elementen besteht, wobei die Fremd-Atome oder -Ionen statistischverteilt sind. Diese können entweder in die Zwischengitterplätze eingelagert sein(Einlagerungsmischkristall oder interstitielle Lösung) oder ein Atom des anderen Elements durchSubstitution ersetzen (Substitutionsmischkristall). Mischkristalle sind somit feste Lösungen, die,wenn sie metallische Eigenschaften besitzen, auch Legierungen genannt werden.
• Charakterisieren Sie substitutions- und Einlagerungs- Mischkristalle? substitutions- Mischkristalle? Als Substitutionsmischkristall oder Austauschmischkristall wird ein Mischkristall bezeichnet, bei dem mindestens zwei Stoffe einen gemeinsamen Kristall bilden und die Atome der zweiten Komponente auf regulären Gitterplätzen der ersten Komponente sitzen. Einlagerungs- Mischkristalle? Bei einem Einlagerungsmischkristall, auch interstitielle Verbindung oder Einlagerungsverbindung genannt, handelt es sich um eine chemische, nichtstöchiometrische, kristalline Verbindung aus mindestens zwei Elementen.
• In welchen Hauptgruppen lassen sich Polymerwerkstoffe unterscheiden? In welchen Hauptgruppen lassen sich Polymerwerkstoffe unterscheiden?Struktur der PolymerwerkstoffeEinteilung der Kunstoffe: 1. Thermoplaste2. Elastomere3. Duroplaste

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