Leichtmetalle
Aluminium (Al), Titan (Ti), Magnesium (Mg) und ihre Legierungen
Aluminium (Al), Titan (Ti), Magnesium (Mg) und ihre Legierungen
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Cartes-fiches
Nennen Sie die Dichte von Al, Mg und Ti
Al = 2.7 kg/dm3
Mg= 1.7kg/dm3
Ti= 4.5kg/dm3
Was ist der Grundstoff bei der Aluminumherstellung?
Bauxid
Nennen sie den Unterschied von Primär- und Sekundäraluminium
Bei Primäraluminium wird Tonerde als Grundstoff verwended, während der Grundstoff von Sekundäraluminium vorwiegend Schrott ist.
Was macht die Aluminiumherstellung so schädlich für die Umwelt?
Verwendung von Natronlauge
Bei welchem Schritt in der Alu-Herstellung wird Natronlauge verwendet?
Herstellung von Tonerde (Al2O3)
Warum war gegen Ende des 19.Jahrhunderts das Wallis und der Kanton Schaffhausen die grössten Alu-hersteller der Schweiz, obwohl der Grundstoff von weit her geholt werden musste?
Wirtschaftliche Stromverfügbarkeit dank Wasserkraftwerken
Nennen Sie 2 Beispiele zur Anwendung von Reinalu
Folien und Bänder, Rohrleitungen, Kern für Hochspannungs-Freileitungen
Nennen Sie 3 Legierungselemente von Aluminium
- (Pb)
- Mg
- Mn
- Zn
- Si
- Cu
Was sind spezifische Eigenschaften von Al-Werkstoffen?
- Korrosions- und Witterungsbeständig
- Geringe Dichte (1/3 von Stahl)
- Niedriger Schmelzpunkt (ca. 660°C)
- Gut umformbar, schweissbar, giessbar
Was ist der häufigste Anwendungsbereich von Al-Gusslegierungen?
Kompliziert geformte, dünnwandige Bauteile mit möglichst geringem Gewicht
Welche Wärmebehandlungen gibt es für Al-Legierungen und was bewirken diese?
Homogenisieren bzw. Lösungsglühen: gleichmässiges Verteilen der Legierungselemente im Werkstoff (500-600°C)
Weichglühen: Rekristallation des stark gestörten Korngefüges. Neubildung. Meistens Verwendet nach/während der Kaltumformung (300-400°C)
Rückglühen: Einstellen der Materialhärte. Abnahme der Festigkeit bis zum Zustand "Dreiviertel-" oder "Halbhart". Erhöhung der Dehnbarkeit (Duktilität). (150-200)
Auhärten/Vergüten: Nur bei Aushärtbaren Legierungen. Bilden von Alu-Mischkristallen.
Erfolgt in 3 Schritten:
- Lösungsglühen
- Abschrecken
- Auslagern (warm oder kalt)
Nennen Sie 2 chemische Eigenschaften von Magnesium
- leicht entflammbar
- Muss vor Kontaktkorrosion geschützt werden
Wozu wird Metallisches Magnesium in der Metallurgie verwendet?
- Reduktionsmittel bei der Gewinnung von Uran, Kupfer, Nickel, Chrom und Zirconium
- Als Granulat zur Entschwefelung von Eisen und Stahl
- Als Zuschlagstoff für Kugelgraphitguss
Welche Eigenschaft wird bei Al-Legierungen verbessert wenn ein Mg-Zusatz zulegiert wird?
Schweissbarkeit
Nennen Sie einige Anwendungsbeispiele von Mg-Legierungen
- Fahrgestelle und Rumpfteile von Flugzeugen
- Fahrrad- und Motorradteile
- Teile für Kleingeräte (Handy, Laptop,..)
- Leichtbau-Gehäuse für Getriebe
- etc.
Welche Nachteile und Vorteile haben Mg-Gusslegierungen?
- hohe Porösität
- niedrige Mechanische eigenschaften bei hohen Temperaturen
+hohe Dämpfung
+leichter als Alu
+oftmals kaum Nachbearbeitungen nötig
Welche Gefahr herrscht bei der spanenden Bearbeitung von Magnesium/Mg-Legierungen?
Späne die sich entzünden
Wie ist das ungefähre prozentuale Verhältniss der Leichtigkeit von Titan zu Stahl?
Titan ist ca. 40% leichter als Stahl
Welche Eigenschaften besitzt Titan?
- Hohe Festigkeit
- Hohe Zähigkeit
- gute Korrosionsbeständigkeit
Welchen wirtschaftlich negativen Nachteil hat Titan?
Es ist ein sehr teurer Werkstoff
Wo findet unlegiertes Titan vorallem Verwendung?
Medizintechnik (Hüftprothesen u.Ä.)
Was kann aus dem Kurznamen der Al-Legierung EN AW-Al Zn5Mg3Cu abgelesen werden?
EN = Europäische Norm
AW= Aluminium- Knetlegierung
Al= Aluminium-Werkstoff
Zn5= 5% Zink
Mg3= 3% Magnesium
Cu= wenig Kupfer
Wie sind Mg-Gusslegierungen Bezeichnet?
MC
Was kann aus der Folgenden Kurzbezeichnung herausgelesen werden?
EN-MC MgAl9Zn1
EN= Europäische Norm
MC= Magnesium Gusslegierung
Mg= Magnesium
Al9= 9% Aluminium
Zn1= 1% Zink
