Ingenieurswerkstoffe
Fragenkatalog
Fragenkatalog
-
- 1 / 250
-
Lernkarten
Was verstehen Sie unter einem Schwarzbruch bei einem Stahl?
- Fehlerscheinung infolge Graphitbildung (daher schwarzes Aussehen der Bruchstelle)
- Bei hohem Legierungsanteil an Silizium und hohen Temperaturen wird Fe3C in C + 3 Fe (Graphit und Eisen) zerteilt
Wie werden die Werkstoffnummern für Stähle sowie Kupfer- und Aluminium-Legierungen
bezogen auf die Werkstoff-Hauptgruppe bezeichnet? Nennen Sie die Vergrößerungsfaktoren
für die Elemente Cr, Mn, Mo, V, C und S für unlegierte Stähle (> 1 % Mn) und für legierte
Stähle mit einem Komponentengehalt von < 5 %.
Erläutern Sie die Bezeichnungen: GG20, EN-GJL – 200, 1.4571.
‐ GG20 (alte Normung)
o Graues Gusseisen mit Lamellengraphit; Benennung nach der Festigkeit;
Zugfestigkeit Rm ≥ 200 N/mm²
‐ EN-GJL-200 (Europäische Normung)
o Siehe oben
‐ 1.4571
o 1 : Stahl
o 45 : Nichtrostender Stahl
o 71 : Zählnummer
Erläutern Sie folgende Zusatzsymbole für Stahlerzeugnisse: +F, +A, +QT und übersetzen Sie
die Kurzbezeichnung HS 3 – 8 – 2 – 6.
+F : Feinkornstahl
+A : Feueraluminiert
+QT : Vergütet
HS 3-8-2-6
o Schnellarbeitsstahl
o 3 % Wolfram
o 8 % Molybdän
o 2 % Vanadium
o 6 % Kobald
Erläutern Sie folgende Kurzbezeichnungen:
a) P235TR
b) S235JRD
c) DD04+ Z
d) C22C
e) 34CrMo4
f) X3CrNi18-10
a) P235TR
Druckbehälterbau
Streckgrenze : 235 N/mm²
Für Rohre und für den Einsatz bei Raumtemperatur
b) S235JRD
Allgemeiner Baustahl
Streckgrenze : 235 N/mm²
Kerbschlagarbeit von 27J bei +20°C
Einsatz bei Schmelzübergängen
c) DD04+ Z
Warmgewalztes Flacherzeugnis zum Kaltumformen
feuerverzinkt
d) C22C
Unlegierter Stahl zum Kaltumformen mit einem mittleren Mn-Gehalt < 1 %
0,22 % Kohlenstoff
e) 34CrMo4
Unlegierter Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,34 % und einem
Mn-Gehlat von mehr als 1 %, bei dem der mittlere Gehalt der einzelnen Legierungselemente unter 5 % liegt
1 % Cr und 0,1 % Mo
f) X3CrNi18-10
Legierter Stahl, bei dem der mittlere Gehalt von mindestens einem Element 5 % oder höher liegt
0,03 % Kohlenstoff
18 % Chrom
10 % Nickel
Nach DIN EN 10088
Der Begriff Edelstahl ist zu erläutern.
Unterteilung in unlegierte und legierte Edelstähle:
Unlegierte Edelstähle:
o Hoher Reinheitsgrad
o Kaltverfestigung im vergüteten Zustand
o Definierte Einhärtetiefe
o Stähle sind für Vergütungs- und Randschichthärtung vorgesehen
o Beispiele: Stahlbau, Einsatz-/Vergütungsstähle, Flacherzeugnisse zum Tiefziehen
Legierte Edelstähle:
o Genaue chemische Zusammensetzung
o Wärmebehandlung vorgesehen (außer Feinkornstahl)
o Besondere chem./physikalische Eigenschaften
o Beispiele: Maschinebaustähle, Werkzeugstähle, Wälzlagerstähle, nichtrostende-
/hitzebeständige- warmfeste Stähle
Ein Stahl beinhaltet einen Cr-Gehalt von 0,24 m%. Liegt ein unlegierter oder ein legierter
Stahl vor?
Es handelt sich um einen unlegierten Stahl, da die Grenze von Chrom bei 0,3 m% liegt
Erläutern Sie kurz die Ursache für den niedrigen Schmelzpunkt von Roheisen.
Durch die Kohlenstoffaufnahme hat das Roheisen einen niedrigen Schmelzpunkt von ca.
1150°C
Wie kann die Zerspanbarkeit von Vergütungsstählen beeinflusst werden?
Erläutern Sie zwei grundsätzlich verschiedene Methoden.
1) Wärmebehandlung
Weichglühen (A) durch Halten nahe Ac1 Bildung eines ferritischen Gefüges mit einformten Carbiden, das Gefüge ist weich und gut zerspanbar oder Glühen auf ferritisch-perlitisches Gefüge (FP) durch Überschreiten von Ac1 und isothermen Halten im Ferrit-Perlit-Gebiet. Ferrit-Perlit ist zwar härter, führt aber zu kurzbrechenden Spänen, wodurch die Zerspanbarkeit verbessert wird.
2) Einstellung eines geregelten Schwefelgehaltes
Durch Zugabe von 0,02 – 0,04 % S bilden sich Mangansulfide, die zu kurzbrechenden Spänen führen wodurch die Zerspanbarkeit verbessert wird.
Welche Arten der Weichglühung können bei Vergütungsstählen durchgeführt
werden? Welches Gefüge wird dadurch eingestellt?
...
Was versteht man werkstofftechnisch unter einer „Vergütung“? Welche
Werkstoffeigenschaften werden durch diese Behandlung beeinflusst?
Vergütung ist eine Wärmebehandlung bei Stählen. Sie besteht aus einem Austenitisieren mit nachfolgendem Abschrecken (Härten) und einem Anlassen im oberen Temperaturbereich. Durch das Härten wird idealer Weise ein martensitisches Gefüge mit hoher Härte eingestellt. Durch das Anlassen wird der Martensit entspannt, Karbide ausgeschieden, die Härte erniedrigt und die Zähigkeit erhöht.
Ziel der Behandlung ist das Einstellen einer hohen Streckgrenze Re bei möglichst hoher Zähigkeit.
Erläutern Sie die wesentlichen Unterschiede zwischen einer Werksbescheinigung und einem Abnahmeprüfungszeugniss 3.1 nach DIN EN 10204.
Wesentliche Unterschiede bestehen im:
- Inhalt der Bescheinigung
- Der Person des bestätigenden
Werksbescheiningung enthält keine Angaben von Prüfergebnissen
Die Bescheinigung wird durch den Hersteller bestätigt (subjektiv)
Abnahmeprüfungszeugnis enthält Prüfungsergebnisse auf der Grundlage spezifischer Prüfungen
Das Prüfzeugnis wird durch den vom Hersteller beauftragten, von der Fertigungsabteilung unabhängigen Sachverständigen („Werkssachverständigen“) bestätigt (objektivere Sicht)
Geben Sie je ein Beispiel an für die häufige Verwendung des jeweiligen Legierungselementes in Stählen unter Benennung der Stahlgruppe, des mittleren Elementgehaltes sowie einer typischen, normgerechten Werkstoffbezeichnung.
...
Erläutern Sie nachstehende Werkstoffbezeichnungen unter Angabe der
zugrundeliegenden Systematik:
X10Cr13
C20D
S275NL
1.4305
HS10-4-3-10
34CrAlNi7
E335
EN-GJL-HB155
X100CrMoV5
20MnCr5
S235JRG2
C45
X10Cr13
C20D
S275NL
1.4305
HS10-4-3-10
34CrAlNi7
E335
EN-GJL-HB155
X100CrMoV5
20MnCr5
S235JRG2
C45
Ist ein „Edelstahl“ immer nichtrostend? Erläutern Sie.
Nein; abhängig vom Chromgehalt und der Umwelt (Seewasser, Chemieanlage)