Konstruktionswerkstoffe
Konstruktionswerkstoffe Leibniz Universität Hannover 2018
Konstruktionswerkstoffe Leibniz Universität Hannover 2018
Modul Polymere
Strukturen der Kunststoffgruppen
Lineare Kettenmolekühle, Verzweigte Kettenmolekühle --> Thermoplast
Schmelzbar, löslich, bei Raumtemperatur i.A. weich bis zäh
Schwach vernetzte Kettenmolekühle --> Elastomere
nicht Schmelzbar, quelbar, unlöslich, bei Raumtemperatur im elast, weichen zähen Zustand
Stark vernetzte Kettenmolekeühle --> Duroplaste
nicht schmelzbar, nicht quelbar, nicht löslich, bei Raumtemperatur i.A. hart.
modul Polymere
Thermoplaste
Thermoplaste bestehen aus vielen einzelnen Makromolekühlen.
Bindungsart: Wasserstoffbrückenbindungen und van-der-Waals Kräfte gebunden --> löslich in Lösungsmitteln
Temperaturerhöhung: Molekühle znehmend untereinander bewegliche --> schmeze entsteht
Warme Umformung möglich z.B. Spritzguss, Extrudiren, Spinnen
Material erstarrt teikristalin oder amorph
Kristalintensität bestimmt Gebrauchseigenschaften --> hoher Grad an Kristallinität ergibt festere Materialien
modul Poymere
Elastomere
Elastomere bestehen aus eineme einzigen Molekühl
Bindungsart: Kovalente Bindungen vieler Polymerketten, die an einigen Stellen verbuden sind, so dass ein großes Molekühl entsteht. --> unlöslich in Lösungsmitteln
Temperaturerhöhung: das Melekühl wird Weicher, es entsteht aber keine Schmelze --> Zersetzung
Keine Umformung möglich, Endform muss bei Herstellung erreicht werden
Material erstarr Amorph
Material besitzt Gummielastisches Verhalten
Sehr Starke verformung möglich, nimmt seinde Ursprüngliche Form nach Wegfall der Kräfte wieder ein.
Keine bleibende Plastische Verformung
modul Poymere
Duromere
Duromere bestehen aus einem einzigen großen Molekühl
Bindungsart: Kovalente Bindungen vieler Polymerketten, die an vielen Stellen verbunden sind, so dass ein großes Molekühl entsteht
unlöslich in Lösungsmitteln
Temperaturerhöhung: kein schmelzen sondern Zersetzung
Material kann nicht Umgeformt werden, sondern nur Urgeformt werden
Keine Plastische Verformung möglich
bricht spröde bei überlastung der Festigkeitsgrenzen.
modul Polymere
Formgebunsverfahren
Extrudieren
Ist das Hauptverfahren zur kontinuierlichen Verarbeitung von Kunststoffen
Spritzgießen
Kurze Durchlaufzeiten, Keine oder nur geringe Nacharbeit, Komplexe Formen herstellbar, hohe Repruduzierbarkeit
--> Massenartikefertigung
Kalandrieren
Kontinuierliches Vefahren, Kunststoffmischung wird zunächst in einem Spalt zweier gegenläuftiger rotierender und beheitzter Metallwalzen aufgeschmolzen. zusätzliche Homogenisierung und Dickeneinstellung des Flächigen Endproduktes durch weitere, nachgeschaltete Walzen.
--> Fertigung von Platten, Folien, Bodenbelägen und Kusntleder
Polymerschäume
modul Verbundwerkstoffe
Einteilung anhand des Aufbaus
Metalle: metallische Bindung, kristalines Gefüge, gut leitend, plastisch, meist chemisch unbeständig
Keramik: kristalines amorphes Gefüge, schlecht leitend, nicht Plastisch, chemisch beständig
Kunststoffe: homöopolare und dipolare Bindungen, amorph oder teilkristalin, schlecht leitend, hochtemp. plastisch, chemisch beständig
--> Verbundwerkstoffe
Teilchenverbund
Faserverbund
Schichtverbund
Durchdringungsverbund
modul Verbundwerkstoffe
MMC Matal Matix Composits
Einsatzgebiete
MMC im Motorenbau
Al/SiC Berstärkung an der Brennraumwandung oder Verstärkte Zylinderbalfbuchse --> Werkstoffverbund
MMC Faserverstrkte Aluminium Bremstrommel -> Verbundwerkstoff
modul Verbundwerkstoffe
1. Paradoxon fester Stoffe
Die wirkliche Festigkeit eines festen Stoffes ist sehr viel niedriger als die theoretisch berechnete
Moderne Kohlefasern erreichen bis zu 80 % der theoretischen Steifigkeit und bis zu 25 % der theoretischen Zugefestigkeit
modul Verbundwerkstoffe
2. Paradoxon fester Stoffe
Ein Werkstoff in Faserform hat eine vielfach größere Festigkeit als in anderer Form, und je dünner die Faster, desto größer ist die Festigkeit.
--> Grund für dises Phänomen ist, dass sich die Defektzahl pro Längeneinheit verringert. in Faser um Faktor 2,5 * 10^3 größerer Defektabstand als im kompakten Körper.
modul Keramik
Keramische Werkstoffe
Keramische Werkstoffe: Grobkeramik, Feinkeramik
Feinkeramik wird unter teilt in Sanitärkeramik, Zierkeramik, Technische Keramik, Geschirkeramik
Die Technische Keramik wird dann weiter in Strukturkeramik, Hochleistungskeramik und Industriekeramik aufgeteilt.
Die Hochleistungskeramik wiederum wird in Funktionskeramik, Elektrokeramik, Schneidkeramik, Biokeramik unterteilt.
modul Keramik
Verschidene Hochleistungskeramiken
Funktionskeramik:
Hier werden die Eigenschaften für eine aktive Funktion verwendet z.B. besondere elektrische, magnetische, dieelektrische oder optische Kennwerte aufweisen.
Elektrokeramik:
Wird in der Elektronik und Elektrotechnik eingesetzt auf grund ihrer Isolierfähigkeit, mechanischen Festigkeit, Halbleitung, deren nicht linearer Wiederstand, Hochtemperatur Supraleitung.
Schneidkeramik:
hervorragende Verschleiß und Hitzebeständigkeit wird für die spanende bearbeitung eingesetzt.
Biokeramik:
wird genutzt um Kochen Zähne odr hartes Gewebe zu ersetzen.
moudul Keramik
Piezoelektrischer Effekt
Diese Keramik gehört zu der Elektrokeramik und es ist möglich unter Krafteinfluss Strom zu erzeugen.
Keramiken (Kristalle) mit einer polaren Achse (elektrische Dipole) erzeugen bei mechanischer Belastung entlang dieser Achse Oberflächenladungen
Beispiel: Quartz SiO2
Voraussetzung nicht zentrosymetischer Kristall !!!
modul Keramik
Bindungsarten und resultierende Eigenschaften
Für Keramische werkstoffe liegt in der Regel eine Mischform von ionischer und kovalenter Bindung vor.
Die starken Bindungskräfte keramischer Materialien kommen in den hohen E-Module und Härtewerten, den hohen schmelzpunkten, der geringen Wärmeausdehnung und der guten chemischen Resistenz dieser Werkstoffe zum Ausdruck.
Die Kovalente Bindung ist stark gerichtet; Zuordnung und Abstand benachbarter Atomi liegen genau fest. Die Stabilität ionsicher und kovalent gebudender Feststoffe hängt stark von der Aufrechterhaltung der atomaren Geomertireaber und erklärt die fehlende plastische Verformbarkeit bei Belastung.
modul Keramik
Herstellungsprozess
Die Pulverteilchen werde verdichtet und in eine Zusammenhängende Form gebracht
--> Grünling
Grünling kann spanend bearbeitet werden
Anschließend Sintern
- Trocknen muss langsam erfolgen um Rissbildung zu vermeiden (es kommt zu einer Schwindung)
- Ausbrennen Plativiszierungs und Verdampfungsmittel werden verdampft oder verkohlt
- Verglühen optinoal, teilweise vorverfestigung zum Vorzihen der Endbearbeitung
- Brennen Beim Brennen bilden sich die starken chemischen Bindungen. Die porösität nimmt ab, es kommt zu einer Verdichtung. Die resultierende Brennschwindung mit zuvor mit einberechnet werden.
modul Beschichtungen
Beschichtungsverfahren
Dampf oder Gasphase:
- CVD (Chemisch) 0,001 - 0,1 mm
- Pvd (Physikalisch) 0,001 - 0,1 mm
Lösungen
- Chemische Verfahren 0,03.0,3 mm
- galvansiche Verfahren 0,01-0,5 mm
teigigem oder flüssigem Zustand
- Tauchen
- thermisches Spritzen 0,05-3 mm
- Auftragsschweißen 2 - 20 mm
- Auftraglöten 2 - 12 mm
modul Beschichtungen
Haftung von Spritzschichten
mechanische Verklammerung
Adhäsion
Ausnutzung der Oberflächenenergie
Diffusion
elektrostatische Kräfte
modul Beschichtungen
Aufbau thermisch gespritzter Schichten
Schmelzflüsstige Partikel prallen auf die Shicht und Zerspritzen dabei.
Es entstehen Lamellen, welche sich verhaken und verschweißen.
Zwischen den Lamellen kommt es zu Poren, Rissen und Ungeschmolzenen Partikeln.
Der Haftgrund ist das aufgeraute Substrat.
Schichteigenschaften:
- lammellare Struktur
- porös, mikrorissig
- heterogen
- anisotrop
Ziele des Thermische Spritzen:
- Homogenisierung der Schichtstruktur
- Minimierung von Poren, Oxideinschlüssen und ungeschmolzenen Partikeln
- Minimieren von Thermisch induzierten eigenspannungen
- Maximieren der adhäsiven und kohäsiven Festigkeit
modul Fügetechnik
Fügeverfahren im Karosseriebau
Thermische Verfahren
- Wiederstandsschweißen
- Schutzgasschweißen
- Bolzenschweißen
- Strahlschweißen
Kleben
Kombinationsverfahren
Mechansiche Verfahren
- Einpressen Bolzen,Muttern
- Falzen
- Clinchen
- Nieten
modul Fügetechnik
Metall Schutzgas Schweißen
MIG und MAG
Metall schutzgas Schweißen
MIG Metal Inert Gas Schweißen
Schutzgas: Argon, Helium
Hochlegierte Stähle, Leichtmetalle, Kupfer, Nickel
MAG Metal Aktiv Gas Schweißen
Schutzgas: CO2, Gemische
Un und Niedriglegierte Stähle
Beide haben eine Hohe Flexibilität und sind manuell oder automatisierbar. Vergleichsbar gute Spaltüberbrückung
modul Fügetechnik
Wolfram Inertgas Schweißen
WIG
Schutzgas: Argon, Helium
Promär Schweißen von dünnen und mitleren Werkstoffdicken
Gleichstrom: Un und niedriglegierter Stahl, Niclelbasislegierungen
Wechselstrom: Aluminium, Magnesium und deren Legierungen
Ist nötig um deren Extrem Harte Oxidschicht aufzubrechen
Nennen sie die drei bekanntesten Gittersysteme (Abkürtzung)
KRZ KFZ HDP
Welches Gittersystem hat die meisten Gleitebenen und wieviele?
Was beschreibt die Allotropie?
Das auftreten von verschidenen Kristallgitterformen bein einem Metall abhänig von der Temperatur.
Nennen sie vier Gitterbaufehler
Nulldimensionale Fehler
Punktfehler z.B Leerstellen
Eindimensionale Fehler
Linienfehler z.B. Stufenversetzungen
Zweidimensionale Fehler
Flächenfehler z.B. Korngrenz
Dreidimensionale Fehler
Raumfehller z.B Ausscheidungen
Vorteil von Kristallbaufehlern
Diese Behindern die Bewegung von Versetzungen
Maximale Kohlenstoffgehalten in Eisen
in Alpha Eisen
In Gamma Eisen
Alpha Eisen liegt der Kohlenstoffgehalt bei 0,02 % bie 723 °C
Gamma Eisen 2,06 % bei 1147°C
Vorgehensweise beim Vergüten von Stahl
Austenitisieren und Abschrecken zur bildung von Martensit
Anschließendes Erwärmen auf 450 - 650 °C für 1 - 2 Stunden.
Welche wichtigen zwei Veränderungen sollen Legirungeselemente im Stahl bewirken
1. Die Ausweitung des austenitischen Bereichs (Austenit-Bildner)
2. Die Einschnürung des austenitischen Bereichs (Ferrit-Bildner)
Nennen sie Tüpische Austenitbildner
Ni, C, Co, Mn, N
Nickel, Cobalt, Mangarn, Stickstoff
Nennen Sie Ferrit Bildner
Cr, Al, Ti, Ta, Si, Mo, V, W
Crom, Aluminium, Titan, Tantal, Silicium, Molybdän, Vanadium, Wolfram
Nennen sie die zwei Hauptreaktionen im Hochofenprozess
2C + O2 --> 2CO
CO + FeO --> Co2 + Fe
Bennen Sie die Kette an Arbeitschritten, welche für herstellung von Stahl nötig sind.
Hochofen
Konverterter
Sekundärmetallurgie
Strangussanlage
Wann spricht mann von Stahl
bis 2 Ma.-% C
Danach spricht mann von Gusseisen
Die Bezeichnungen der verschiednene Stahlsorten
Allgemeine Baustähle
Schweißgeegnete Feinkornstähle
Vergütungsstähle
Einsatzstähle
Automatenstähle
Werkzeugstähle
Schnellarbeitsstähle
Eigenschaften von Austenitischen Stählen
+ Große Zähigkeit
+ Hohe Verfestigung durch Kaltverformung
+ hochwarmfest
- niedrige Dehngrenze
- nicht Magnetisierbar
- evtl. grobes Korn schwer zu beseitigen
Schaefler-Diagramm
Crom Nickel Äquivalent
Genau so
Austenitische Cr - Ni Stähle
Enthalten um 18 Ma.-% Cr und 10 Ma.-% Nickel
Duch Lösungsglühen Absenkung von Nicelgehlat möglich
Nicht Härtbar
Festigkeitssteigerung nur durch Kaltverformung
Chemisch sehr beständig
kriechfest
nicht magnetisierbar
Fest
Eigenschaften von ferritischen Stählen
+ Warmfest
+ besondere magnetische Eigenschaften
- nicht abschreckbar
- neigt zur bildung von groben Korn
TRIP und TWIP Effekt
TRIP Transformation Iduced Plasticity --> Martensitbildung
TWIP Twinning Induced Plasticity --> Zwillingsbildung
Graues Gusseisen
Unterscheidung in
GJL
GJS
GJV
-
- 1 / 86
-
Lernkarten
Nennen sie die drei bekanntesten Gittersysteme (Abkürtzung)
KRZ KFZ HDP
Welches Gittersystem hat die meisten Gleitebenen und wieviele?
Was beschreibt die Allotropie?
Das auftreten von verschidenen Kristallgitterformen bein einem Metall abhänig von der Temperatur.
Nennen sie vier Gitterbaufehler
Nulldimensionale Fehler
Punktfehler z.B Leerstellen
Eindimensionale Fehler
Linienfehler z.B. Stufenversetzungen
Zweidimensionale Fehler
Flächenfehler z.B. Korngrenz
Dreidimensionale Fehler
Raumfehller z.B Ausscheidungen
Vorteil von Kristallbaufehlern
Diese Behindern die Bewegung von Versetzungen
Maximale Kohlenstoffgehalten in Eisen
in Alpha Eisen
In Gamma Eisen
Alpha Eisen liegt der Kohlenstoffgehalt bei 0,02 % bie 723 °C
Gamma Eisen 2,06 % bei 1147°C
Vorgehensweise beim Vergüten von Stahl
Austenitisieren und Abschrecken zur bildung von Martensit
Anschließendes Erwärmen auf 450 - 650 °C für 1 - 2 Stunden.
Welche wichtigen zwei Veränderungen sollen Legirungeselemente im Stahl bewirken
1. Die Ausweitung des austenitischen Bereichs (Austenit-Bildner)
2. Die Einschnürung des austenitischen Bereichs (Ferrit-Bildner)
Nennen sie Tüpische Austenitbildner
Ni, C, Co, Mn, N
Nickel, Cobalt, Mangarn, Stickstoff
Nennen Sie Ferrit Bildner
Cr, Al, Ti, Ta, Si, Mo, V, W
Crom, Aluminium, Titan, Tantal, Silicium, Molybdän, Vanadium, Wolfram
Nennen sie die zwei Hauptreaktionen im Hochofenprozess
2C + O2 --> 2CO
CO + FeO --> Co2 + Fe
Bennen Sie die Kette an Arbeitschritten, welche für herstellung von Stahl nötig sind.
Hochofen
Konverterter
Sekundärmetallurgie
Strangussanlage
Wann spricht mann von Stahl
bis 2 Ma.-% C
Danach spricht mann von Gusseisen
Die Bezeichnungen der verschiednene Stahlsorten
Allgemeine Baustähle
Schweißgeegnete Feinkornstähle
Vergütungsstähle
Einsatzstähle
Automatenstähle
Werkzeugstähle
Schnellarbeitsstähle
Eigenschaften von Austenitischen Stählen
+ Große Zähigkeit
+ Hohe Verfestigung durch Kaltverformung
+ hochwarmfest
- niedrige Dehngrenze
- nicht Magnetisierbar
- evtl. grobes Korn schwer zu beseitigen
Schaefler-Diagramm
Crom Nickel Äquivalent
Genau so
Austenitische Cr - Ni Stähle
Enthalten um 18 Ma.-% Cr und 10 Ma.-% Nickel
Duch Lösungsglühen Absenkung von Nicelgehlat möglich
Nicht Härtbar
Festigkeitssteigerung nur durch Kaltverformung
Chemisch sehr beständig
kriechfest
nicht magnetisierbar
Fest
Eigenschaften von ferritischen Stählen
+ Warmfest
+ besondere magnetische Eigenschaften
- nicht abschreckbar
- neigt zur bildung von groben Korn
TRIP und TWIP Effekt
TRIP Transformation Iduced Plasticity --> Martensitbildung
TWIP Twinning Induced Plasticity --> Zwillingsbildung
Graues Gusseisen
Unterscheidung in
GJL
GJS
GJV
Gusseisen mit Lamellengraphit GJL
Graphit liegt in form von Lamellen vor
+ hoher C-Gehalt --> niedriger Schnelzpunkt
+ Schmelze dünnflüssig --> gut vormfüllend
+ Gut spanend bearbeitbar
- Geringe Zugfestigkeit
- Schlechte Schweißbarkeit
Gusseisen mit Kugelfraphit GJS
Freier Graphit ist Kugelförmig im Grundgefüge eigebettet
Grundgefüge Ferrit --> gute Duktilität und Bearbeitkbarkeit
Grundgefüge Perlit--> gute Härte und Festigkeit
gute Gießeigenschaften wie GJL Festikeiteswerte ähnlich wie Stahl
Gusseisen mit Vermiklulargraphit GJV
Vorteile gegenüber GJL
+ Höhere Festigkeit
+ gute Duktilität
+ gute Thermische Stabilität
+ geringe Oxidationsneigung
+ geringere Wanddickenabhänigkeit
Vorteile gegenüber GJS
+ niedeiger thermischer Ausdehnungskoeffizient
+ besseres Temperaturwechselverhalten
+ geringere Verzugneigung
+ höhere Wärmeleitfehigkeit
+ höheres Dämpfungsvermögen
Stahlguss GS Vor und Nachteile
+ hohe Duktilität
+ Scheiß und Schmiedbar
+ Tieftemperaturzähigkeit
+ Hitze und Zunderbeständig
+ gute Korrosions und Verschleißbeständigkeit
- schlecht gießbar
- große Erstarrungsschrumpfung und Schwindung
Eigenschaften Alluminium
Dichte: 2,7 g/cm^3
Schmelzpunkt: 660 °C
Gitterstruktur: Kubischflächenzentriert (KFZ)
Festigkeit: 150 - 350 MPa
Mögliche Ausscheidungsmorphologien
Inkohärent:
Die Ausscheidung wirkt sich strukturell nicht auf das umgebende Gitter aus. Sie besitzt bei Teilchen mit großem durchmesser eine unbahänige gitterstruktur und führt kaum zu einer Festikeitssteigerung.
Kohärent:
Es besteht eine Kopplung zwischen Matrix und Ausscheidungsgitter. Die ausscheidung wirkt sich festigkeitsteigernt auf das Gesammtgefüge aus.
Eigenschaften von Magnesium
Schmelzpunkt: 650 °C
Festigkeit 150 - 280 MPa
Dichte: 1,74 g/cm^3
Gitterstruktur HDP
Bei Raumtemperatur 2 Unabhänige Gleitsysteme
oberhalb von 225 °C 6 Gleitsysteme --> besser Umformbarkeit
Verformungsverhalten von Magnesium
Zug Druck Anisotropie
Zugfestikgeit höher als Druckfestigkeit
Legierungselemente von Magnesium
Festigkeitssteigernd:
Al ,Zn, Ca, Ag, Ce, Ga, Ni, Cu, Th
Duktilitätsstiegernd:
Th, Ga, Ag, Ce, Ca, Al, Ni, Cu
Modul Grundlagen Stahl
Stirnabschreckversuch
Stahlzylinder mit 100 mm Länge und 25 mm Durchmesser
Erwärmung auf Austenitisierungstemperatur
Abschrecken der Probe an der Strinfläche mit einem Wasserstrahl
--> Unterschiedlichen Gefügeentwicklung und Härte entlang der Probenachse durch unterschiedliche Abkühlrate
Modul Stahl
Einteilung der Stähle
Stähle
C< 2 Ma.-%
Unlegierte Stähle Legierte Stähle
Grundstähle Unlegierte Qualitätstähle Unlegierte Edelstähle Legierte Qualitätsstähle Legierte Edelstähle
Modul Stahl
Wärmebehandlung Unterschied Glühen und Härten
Glühen:
Wekrstoff wird erwärmt, Abkühlung erfolgt langsam, Thermodynamische ausgleichsvorgänge sollen ablaufen
Härten:
Werkstoff wird erwärmt, Abkühlung erfolgt schnell, Thermodynamische Auslgeichsvorgänge werden gezielt eingefroren.
Modul Stahl
Abschreckmedien
Die Härtbarkeit hängt vom Legierungsgehalt ab:
Unlegierte Stähle --> Wasserabschreckung
Niedriglegierte Stähle --> Wasserabschräkung oder erwärmtes Öl
Hochlegierte Stähle --> Abschreckung in erärmten Öl oder an Luft
Beurteilung erfolgt mittels ZTU Dieagramm
Modul StahZTU Diagramm
Verschiedene abschreckmedien
Dieses Diagramm genau lernen
Modul Stahl
Eisen Kohlenstoff Diagramm
Eisen Kohlenstoff Diagramm
Modul Stahl
Eigenschaftsänderung durch Wärmebehandlung
Ziel Mögliche Wärmebehandlung
Verbesserung der spangebenden Bearbeitung Weichglühen, Grobkornglühen
Erhöhen oder Verringern der Festigkeit Härten, Normalglühen, Weichglühen
Beseitigung der Auswirkung der Auswirkung der Kaltverformung Rekristalasitionsglühen, Normalisieren
Beseitigung oder Verringerung von Seigerungen Diffusionsglühen
Ändern der Korngröße Normal, Rekristalisations und Grobkornglühen
Beseitigung von Eigenspannungen Spannungsarmglühen
Erzeugen bestimmter Gefügezustände Normalisieren, Weichglühen, Härten
Modul Stahl
Verschiedene Arten moderner Feinblechstähle
TM (thermomechanische) gewalzte Güten
Klassische Tiefziehbleche Feinkörniges Gefüge und kleine feinverteilte Ausscheidungen --> Festigkeitsteigerung
Mikrolegierte Stähle
C unter 0,1 Ma.-% daher perlitfrei Festigkeitssteigerung durch Carbide der Mikrolegierungselemente --> Kornfeinung
Isotrope Stähle
Geziehlte Steuerung der Kornfeinung durch Zugabe von Ti sowie Warmwalzen und Rekristalisationsglühen
Phosphorlegierte Stäle
Mischkristallverfestigung durch Zugabe von Phosphor bis 0,12 Ma.-% --> relativ hohe Streckwertgrenze bei guter Umformbarkeit, Einsatz im Automobielbau
BH Stähle (Bake-Hardening-Stähle)
Verfestigung nach Umformung während Einbrennen des Lackes
IF Stähle (Interstital Free)
ferritisches Gefüge ohne Perlit oder Zementit --> gute Streckziehbarkeit mit einem hohen Tiefziehvermögen
SULC Stähle (Supra Ultra Low Carbon)
Sehr weiche Tiefzihstähle. Geringere Verfestigung gegenüber IF Stähle. Großer herstellungsaufwand.
MS Stähle (Martensitphasenstähle)
Hochlegierte Nickelstähle mit extrem niedrigen c, Si, Mn Gehalten --> Festigkeit durch Ausscheidungshärten
CP-Stähle (Complexphasenstähle)
Niedriglegierte Stähle mit extrem feinkörniger bainitischer Matrix --> sehr hohe Festigkeiten
Dualphasenstähle (Zweiphasen Stähle)
Ferritischer Stahl mit 10 - 30 % Martensit, Hohe Festigkeit gute Verformungseigenschaften
TRIP-Stähle (TRansformation Induced Plasticity) / RA-Stahl
Verformungssteigerung durch verformungsinduzierte Umwandlung des metastabilen RA zu alpha und gamma Martensit
TWIP-Stähle (TWInning Induced Plasticity)
Verformungssteigerung durch starke zwillingsbildung --> Extrem große Bruchdehnung bis zu 95 %
Modul Stahl
TRIP TWIP Stähle
Entwicklung hochfester supraduktiler Manganleichtbaustähle
TRIP Effekt
Transformation Induced Plasticity - spannungs und verformungsinduzierte Umwandlung
TWIP Effekt
Twinnning Induced Plasticity, intensive Zwillingsbildung im verformten Gefüge durch gezielte Legeirungsoptimierung mit dem Element Slizium und Aluminium
Anwendungsgebiete:
Strukturbauteile im automobielbau ...
Modul Grundlange Gusseisen
Gibb´sche Phasenregel
Gibb´sche Phasenregel
Beschreibt die Rellation zwischen der Zahl der an einer Phasenbildung beteiligten Komponenten, der Zahl unter Gleichgewichtsbedingungen anuftretenden Phasen und der Zahl der Freiheitsgrade.
Qualitative Beschreibung der Existensbereiche von Phasen im gleichgewicht
F=n-P+2
F=n-P+1 P=Konstant
F= Anzahl der Freiheitsgrade bzw. Varibalen (Temperatur, Druck, Konzentration)
n= Anzahl der Komponenten (Elemente oder Verbindungen)
P= Anzahl der vorhandenen Phasen
Modul Grundlagen Gusseisen
Hbelgesetz
Nähere Betrachtung des Erstarrungsverlaufs zwischen Liquidus und Soliduslinie
Mk = b/(a+b)*m
Ms = a/(a+b)*m
Mk*a = ms*b
