Probeklausuren Werkstoffkunde NAK
Klausurlösungen
Klausurlösungen
Korrosionsbeständige Stähle sind ?
Nach welchen Gefügen wird bei korrosionsbeständigen Stählen eingeteilt ?
Ferritische Stähle
Austenitische Stähle
Ferritisch-Austenitische Stähle ( Duplex )
Martensitische Stähle
In welche Bereich befindet sih der C-Gehalt Korrosionsbeständiger Stähle?
X6Cr17, X2CrTi12 sind Korrosionsbeständige Stähle mit .... Gitter
X5CrNi18-10, X6CrNiMoTi17-12-2, X2CrNiMo18-14-3 sind korrosionsbeständige Stähle mit ... Gitter
X2CrNiMoN22-5-3 ist ein Beispiel für einen ... Stahl
X20Cr13, X45CrMoV15 sind korrosionsbeständige Stoffe mit ....
Molybdän in Gitter unterstütz den Korrosionsschutz gegen ?
chlorhaltige Medien.
Martensistisch Stähle müssen .... werden, um eine gute Korrosionsbeständigkeit zu haben.
poliert
Welche der folgenden Stähle ist magnetisch ?
Die wichtigste Eigenschaft von Werkzeugstählen ist:
Maßhaltigkeit im Einsatz bei hoher Härte und Verschleißbeständigkeit.
W,V,Mo sind wichtige Bestandteile der Werkzeugstähle denn sie bilden...
Karbide mit Kohlenstoff
Wie präsentiert sich das Gefüge der Werkzeugstähle allgemein ?
Karbide in Mischkristallgrundmasse
In welchem Kohlenstoffbereich liegen die Werkzeugstähle?
C105U, 60WCrV8, X155CrVMo12-1 sind Werkzeugstähle welcher Art ?
Arbeitstemperatur bis wohin ?
Kaltarbeitsstähle
200*C
55NiCrMoV, X38CrMoV5-3 sind Werkzeugstähle welcher Sorte ?
Bis welche Arbeitstemperatur ?
Warmarbeitstähle
bis 400*C
Kunstoffformstähle sind zu finden in der Klasse der Werkzeugstähle. Welche Art Werkzeugstahl genau und wie hoch Arbeitstemp.
Warmarbeitsstähle,
200-250*C
HS18-1-2-5 / HS6-5-3 sind Werkzeugstähle welcher Klasse ?
Bis wohin Arbeitstemperatur ?
Kohlenstoffgehalt ca. ?
Hochlegierte Schnellarbeitsstähle
600*C
0,8 - 1,8%
DD11-DD15 und DC01-DC06 sind Bezeichnungen für Stähle zum....
kaltumformen
Welche Eigenschaften zeichnet ein Stahl zum Kaltumformen aus ?
Nennen Sie zwei Arten von Gitterbaufehlern:
punktförmige Fehler: Leerstellen, Fremdatome im Gitter
linienförmige Fehler: Stufenversetzungen, Schraubversetzungen
Welche zwei Eigenschaften von Metallen werden direkt durch die Metallbindung beeinflusst:
Dichte, E-Modul, Wärmeausdehnung, Wärme-/elektrische Leitfähigkeit
Ergänze: Die Packungsdichte des krz-Kristallgitters ist ....... als die des hdp-Kristallgitters.
kleiner
Zu welcher Gruppe gehört die schlagartige Belastung von Werkstoffen:
Nennen sie Kenngröße/Kennwert für folgende Eigenschaft:
Festigkeit:
Zähigkeit:
Festigkeit: Streckgrenze Re / Dehngrenze P0,2p / Zugfestigkeit Rm in MPa
Zähigkeit: Kerbschlagarbeit in J (Nm)
Wie verändert sich die Festigkeit von Metallen ber Verringerung der Korngröße?
größere Festigkeit bei kleinerer Korngröße
Bei welcher Messmethode wird Härte aus Eindringtiefe abgeleitet?
Rockwell - C
Wie verändert sich die Festigkeit unlegierter Stähle mit steigendem Kohlenstoffgehalt?
Festigkeit steigt.
Worauf beruht die gute Witterungsbeständigkeit wetterfester Stähle ?
auf dicker, gut haftender Rostschicht mit Schutzwirkung, welche die Korrosionsgeschwindigkeit erheblich verlangsamt.
a) Wie wird dieser Gefügezustand genannt?
b) Auf welche der folgenden Eigenschaften wirkt er sich aus ?
*Dichte
*Festigkeit
*Schmelztemperatur
*Verformbarkeit
a) Gefüge besitzt Textur - Anisotropie
b) Festigkeit, Verformbarkeit
Aufgabe siehe Bild.
Lösung siehe Bild.
Einige Metalle treten in zwei verschiedenen Gittertypen auf. Wovon ist das Auftreten abhängig?
Wie wird diese Erscheinung genannt?
Abhängig von der Temperatur
Nennt man Allotropie / Polymorphie
Welche Aussagen treffen auf allgemeinen Baustahl zu ?
Nennen Sie zwei Typen von Aluminiumlegierungen ( nach ihrer Zusammensetzung ) :
Aluminium-Magnesium-Mangan
Aluminium.Magnesium-Silizium
Aluminium-Zink-Magnesium
Aluminium-Kupfer-Magnesium
Stähle stehen zur Auswahl:
S235JW, 28Mn6, X6cr17, L690M, C10, X38CrMo5-3
A) Welche Stähle sind Baustähle?
B) Welche sind zum Einsatzhärten geeignet?
C) Welche Stähle sind niedriglegiert?
D) Welche Stähle sind zum vergüten geeignet?
E) Welcher Stahl höchsten Kohlenstoffgehalt?
Baustähle: S235J0W, L690M
Einsatzhärten: C10
Niedriglegiert: S235J0W, L690M, 28Mn6
Vergüten: 28Mn6
Top C-Gehalt: X38CrMo5-3
a) Markiere die Linie im Diagramm, welche Ausscheidung von Zementit aus dem Austenit kennzeichnet.
b)Welches Gefüge hat Legierung bei 0,5% -C (gestrichelte Linie) bei 900*C und 300*C.
c)Welcher C-Gehalt bei Punkt "S"
A) Linie ES
B) 900*C -> Austenit
300*C -> Ferrit + Perlit
C) 0,8% - reines Perlit-Gefüge
Was ist wichtigste Voraussetzung für die Passivierung korrosionsbeständiger Stähle?
> 12% Cr in Legierung
Kupfer-Zink-Legierung sind wichtige Kupferwerkstoffe.
Welchen Namen haben diese Legierungen?
Wie ändert sich ihre Verformbarkeit mit steigendem Zink-Gehalt?
Messing
Steigt bis ca. 30% Zink, danach abfallend.
Welche zwei Mischkristalle kommen im Eisen-Kohlestoff-System vor ?
Wie ist der maximale C-Gehalte ( bei Temperatur)?
Ferrit, alpha-Einlagerungsmischkristall, Max C-Gehalt: = 0,02% bei 723*C
Austenit, gamma-Einlagerungsmischkristall, Max C-Gehalt = 2,06% bei 1147*C
Wie heißt das Diagramm?
Beschriften Sie die beiden Achsen?
Welche Linie zeigt Martensitbildung?
ZTU-Diagramm ( Zeit-Temperatur-Umwandlung-Diagramm)
X-Achse:Zeit in s
Y-Achse:Temperatur in *C
Linie 1
-
- 1 / 112
-
Cartes-fiches
Brinell-Härtemessung:
Eindringprüfkörper:
Gemessene Größe:
Formel für Härtewertermittlung:
Kugel aus Hartmetall
Durchmesser des Eindrucks
0,102*F/S F in N, S in mm2
Rockwell-C-Härtemessung:
Eindringprüfkörper:
Gemessene Größe:
Formel für Härtewertermittlung:
Ablauf:
Kegel aus Diamant
Eindringtiefe
100-H/S H = Eindringtiefe in mm, S = 0,002mm
Vorkraft F0, dann F0+F1 = 1471N, dann F0 und Tiefe Messen.
Welche Methode der Härtemessung für Microhärtemessung ?
Welche Methode für weiche bis mittelharte Metalle ?
Welche Methode nur für sehr Harte Metalle
Vickers
Brinell
Rockwell C
Welche Kurve beste plastische Verformbarkeit ?
Welches Metall sehr spröde?
Wo wird Dehngrenze ermittelt ?
2
1
3
Metalle kristallisieren bevorzugt in bestimmten Gittertypen. Wodurch zeichnen sich diese aus?
Gitterparameter der Elementarzelle, Anzahl und Anordnung der Atome in Elementarzelle
-> allgemein: den Gittertyp.
Welche der Aussagen treffen auf Einlagerungsmischkristall zu ?
Welche der Aussagen treffen auf Substitutionsmischkristall zu ?
Was ist ein Gleitsystem ?
1) Formel
2) Textdefinition
Gleitsystem = Gleitebene*Gleitrichtung
Gleitsystem bestimmen Gleitmöglichkeiten der Gitterebene, daher großer Einfluss auf Verformbarkeit. Je mehr Gleitsysteme, desto besser die Verformbarkeit.
Wie ist die Bruchdehnung definiert?
gibt bleibende Verlängerung der Probe im Vergleich zu Ausgangslänge an
Die Spannungs-Dehnungs-Kurve eines Metalls besagt, dass bei kosntanter Spannung die Dehnung konstant bleibt. Unter welcher Voraussetzung ist diese Aussage gültig ?
Metalltemperatur nicht über 0,3*Ts
Schwingende Belastung:
Welche allgemeine Regel gilt zwischen der Spannungsamlitude und der ohne Bruch ertragbaren Schwingspielzahl?
Je höher die Spannungsamlitude, desto geringer die ertragbare Schwingspielzahl.
Eisen wird großtechnisch und kostengünstig aus seinen Erzen gewonnen.
Welche Methode wird hierfür am häufigsten angewendet?
Welche allgemeine Zusammensetzung hat das Roheisen ?
Reduktion im Hochofen mit Koks als Zusatz
Eisen, Kohlenstoff, Phosphor, Silizium, Mangan, Schwefel
Eine Alu-Legierung soll mit Wärmebehnadlung höhere Festigkeit erzielen.
Wie wird diese Wärmebehandlung genannt?
Nennen Sie den Verfahrensschritt, bei dem die Zunahme der Festigkeit erfolgt.
Aushärten
Auslagern
Austenitische korrosionsbeständige Stähle:
Welche zwei Hauptlegierungselemente ?
Worauf beruht die Korrosionsbeständigkeit ?
Cr, Ni
Passivierbarkeit -> Bildung einer Passivschicht
gut bis ausreichend aufgrund kfz Gitter / homogenem Gefüge
Kupfer-Zink-Legierungen sind bis ca 37% Zink sehr gut verformbar. Warum ?
homogener Mischkristtal auf Basis kfz-Gitter
Kupfer gehört zu den wichtigsten technischen Metallen. Nennen Sie drei technisch wichtige Eigenschaften von Kupfer
sehr gute elektrische Leitfähigkeit
sehr gute Korrosionsbeständigkeit
sehr gut umformbar da kfz Metall
Eisenwerkstoffe basieren auf dem System EIsen-Kohlenstoff.
In welchen drei Formen kann der Kohlenstoff vorliegen?
Welche zwei mechanischen Eigenschaften werden bereits durch kleine Kohlenstoff-Gehalte deutlich geändert ?
Mischkristall, intermetallische Verbindung, elementar als Graphit
Festigkeit, Verformbarkeit
Eisen: Was stimmt ?
Allgemeine Baustähle: Bewerten Sie mit Wort "gut" / "schlecht".
Zähigkeit:
Eignung zum Schweißen
gut
gut
Wie heißen die Verfahrenschritte beim Vergüten ?
Erwärmen+Halten
Abkühlen
Anlassen
Welche Stahlgruppe ist besonders gut für die Vergütung geeignet ?
Vergütungsstähle, besonders Cr-Ni-Mo Legierungen
Nennen Sie Hauptschritte bei Eisengewinnung
Reduktion in Hochofen mit Koks, Sauerstoff-Blasverfahren, Vergießen zu Strangguss
Nennen Sie wichtigste Schritte bei Aluminiumherstellung
Herstellung von Aluminiumoxid in Aluminiumoxidwerk, anschließende Elektrolyse in Aluminiumhütte zu Al
Wichtigsten Schritte zur Gewinnung von Reinkupfer:
Verhüttung und Feuerraffination, elektrolytische Raffination
Folgende Stähle: S355J0, 42CrMo4, X6Cr17, HS2-9-2, S1100QL, X2CrNi12, 28Mn6, X38CrMo5-3
Welche stähle niedriglegiert ?
Welcher Stahl Kennwert der Zähigkeit angegeben?
Welche sind Baustahl ?
Welcher den niedrigsten C-Gehalt ?
Welcher Stahl höchsten Molybdän-Gehalt ?
Welcher Stahl für Hochleistungsbohrer ?
42CrMo4, 28Mn6
S355J0
S355J0, S1100QL
X2CrNi12
HS 2-9-2
HS 2-9-2
Welche Elemente sind erwünscht in Stahl:
Welche Eigenschaften haben sie ?
Mangan: Entschwefeln von Stahl
Silizium: Desoxidation (Beruhigung) des Stahls
Die Stahlgüt wird maßgeblich durch die Konzentration welcher zwei Begleitelemente bestimmt ?
Phosphor, Schwefel
Unlegierter Stahl ist bei gleich bleibendem C-Gehalt von von Behandlungszustand abhängig: Welche 2 Möglichkeiten der Behandlung sind bekannt ?
Verformung ( Kalt/Warm-Verformung)
Wärmebehandlung
Vervollständige: Je härter ein Metall, desto höher/geringer die Verschleißbeständigkeit.
höher
Man kann Eisenlegierungen in zwei Klassen unterteilen. Welche ?
Hochlegierte Stähle mit LE-Gehalt > 5%
Niedriglegierte Stähle mit LE-Gehalt < 5%
Legierungselemente werden bei Stahl generell genutzt um welche Eigenschaften zu erhöhen ?
Festigkeit, Härt, Zähigkeit, besonders Eignung zum Härten, Korrosionsbeständigkeit, Warmfestigkeit
Welches Legierungselement ist ein klassischer Ferritbildner ( alpha-Fe + LE )?
Cr ( Si )
Welches LE-Element ist ein klassischer Austenitbildner?
Ni (Mn)
In einer Legierung sind 18% Cr und 10% Nickel vorhanden. Welche Gitter wird entstehen ?
Kfz-Gitter des Austenits
LE-Elemente neigen zur Karbidbildung (Karbid = intermetallische Verbindung). Welche Eigenschaft ist bei Karbiden besonders hoch?
Welches LE Element ist ein starker Karbidbildner ?
Cr, Mo -> kein Silizium
An welcher Stelle ist bei Schnellarbeitsstählen der Molybdängehalt abzulesen ?
Wonach werden Baustähle eingeteilt ?
Wonach werden Stähle für Wärmebehandlung eingeteilt?
Wonach Korrosionsbeständige Stähle?
Wonach werden Werkzeugstähle eingeteilt ?
Nach ihrer Festigkeit und Zähigkeit
Einteilung nach Verfahren/ Art der Härtung
Einteilung nach Gefügeart
Einteilung nach Arbeitstemperatur
S235JR, S275J0,S355J0, E360 sind ?
allgemeine Baustähle
