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S. P.
Diese Lernkarten bieten einen Überblick über die Grundlagen der Werkstoffkunde auf Universitätsniveau. Sie behandeln die Eigenschaften und Herstellung von Materialien wie Aluminium, Stahl und Gusseisen, einschließlich ihrer Zusammensetzung, Dichte und Anwendungen. Besonders hervorgehoben werden die Unterschiede zwischen verschiedenen Stahlsorten, die Auswirkungen der Aluminiumherstellung auf die Umwelt und die physikalischen Eigenschaften von Metallen. Diese Karteikarten sind ideal für Studierende der Materialwissenschaften, da sie komplexe Themen verständlich aufbereiten und praktische Anwendungen verdeutlichen.
Karten
23
Lernende
3
Sprache
Deutsch
Kategorie
Allgemeinbildung
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
01.03.2015 / 28.02.2024

Lernkarten

Was ist ein Metalloxid?

- Metalle in chemischer Verbindung mit nichtmetallen.

- Metall gebunden mit Sauerstoff -> Metalloxid

Wie werden Erze gefördert?

- Grube (Tagbau)

- Bergbauwerk (Untertagbau/ Mine)

Welches Metallhaltige Element kommt in der Erdkruste am häufigsten vor?

- Sauerstoff 50.5%

- Silizium 27.5%%

- Aluminium 7.3%

- Eisen 3.4%

- Kalzium 2.3%

- Natrium 2.1%

- Magnesium 1.3%

- Wasserstoff 1.0%

Was ist ein Eisenerz?

 

- Metallverbindung in Steinen und Erde. Diese Rohstoffe werden Erze oder Eisenerze genannt.

Füllen Sie die Textlücken aus.

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Was kann als Stahl bezeichnet werden?

Schmiedbare Eisen- Werkstoffe mit weniger als 2.1% Kohlenstoffgehalt.

Was beeinflusst den Kohlenstoffgehalt im Stahl?

Nennen Sie Beispiele.

Kohlenstoffanteile oder Zementit.

mehr Zementit = weich, gut schmiedbar,

weniger Zementit = hart, spröde

- zunehmender Kohlenstoffgehalt:

= zuhnemende Festigkeit, Härte, Härtbarkeit,

= abnehmende schweissbarkeit, verformbarkeit, schneidbarkeit

 

Physikalische Eigenschaften von Stah?

(5 stk.)

Dichte: 7850 kg/m3

Schmelzpunkt: ca. 1`400 °C

Spez. Wärmekapazität: ca. 0.482 kJ/ kg K

Längensausdehnung; 12 x 10-6 K-1

Zugfestigkeit: 400-1500 N/mm2

 

Was wird am Roheisen verändert, damit es zu Stahl wird?

- Reduktion des hohen Kohlenstoffgehalts,

- unerwünschte Eisenbegleiter wie Phosphor und Schwefel weitestgehend zu eliminieren

Nennen Sie zwei Stahlherstellungsverfahren.

Sauerstoffverfahren:

Reiner Sauerstoff wird mit 4-12 bar in das Roheisenbad eingeblasen (z.B. bei Massenstähle, Edelstähle).

Elektrostahlverfahren:

Stahl wird mit elektrischer Energie auf bis zu 3500°C aufgeheizt. Dabei werden schwer zu verflüssigene Fremdbestanteile geschmolzen und mit der Schlacke abgeführt.

In welche drei Hauptgruppen wird der Stahl eingeteilt?

- Baustähle: Stahlbau, Tragwerke, Rohre

- Werkzeugstähle: Werkzeuge

- Maschienenbaustähle: Zahnräder, Wellen, Lager, Schraube

Was bedeutet die Bezeichnung EN-GJS-350-22?

EN= Europäische Norm

GJ= Gusseisen

S= Graphitstruktur kugelig

350= Mindestzugfähigkeit 350 n/mm2

22= Dehnung 22%

Eigenschaften von Grauguss (GG)?

(5 stk)

- geringe Zugfestigkeit

- ist hart

- spröde 

- kaum dehnebar

- keine stossartigen belastungen

Eigenschaften von Kugelgraphitguss (GGG)?

(5 stk)

- schlagfest

- zäh

- dehnbar

- schweissbar

- korrosionsbeständig

Eigenschaften von Temperguss (GTW/GTS)?

Temperguss weiss (GTW)

Temperguss schwarz (GTS)

beide stahlähnliche Eigenschaften

Beschreiben Sie, wie aus Aluminiumerz "Bauxit" Aluminium gewonnen wird, und wievile Bauoxid benötigt wird um 1 Tonne Aluminium herzustellen.

1. Bauoxid wird verkleinert und Aufbereitet.

2. Chemische behandlungsstufe im Autoklaf unter Wärme und Druck. Dabei wird der Aluminiumanteil in Aluminiumhydroxid umgewandelt.

3. Entfernen des Wasserstoffanteils aus dem Aluminiumhydroxid (im Kalzinierofen) und brennen zu Aluminiumoxid (auch Tonerde).

4. Gewinnung von Aluminium mit hilfe des Schmelzflusselektrolyse (Gleichstrom).

(4 Tonnen Bauoxid = 2 Tonnen Aluminiumoxid = 1 Tonne Aluminium)

 

Warum hat die Aluminiumherstellung eine negative Auswirkung auf die Umwelt?

Bei der Herstellung entstehen sehr viele Uweltschädigenden Stoffe und es wird viel Energie benötigt.

Wird Aluminium recycliert, benötigt die Wiederaufbereitung nur noch 1/5 der Energie, welche zur Herstellung von Aluinium benötigt wird.

Nennen Sie fünf anwendungsmöglichkeiten für Kupfer in der Haustechnik.

- Fassadenverkleidungen

- Bedachungen

- Ablaufrohre und Rinnen für Dachwasser

- Kaminverkleidungen

- Rohre für Wasserleitungen

- Bodenheizungsregister

- Ölleitungen

- Transportleitungen für Solaranlagen

Welche Dichte unterscheiden die Leicht- und Schwermetalle?

Leichtmetalle: < 4500 kg/m3 

Schwermetalle: > 4500 kg/m3 

Was ist der Unterschied zwischen niedrig legierten Stählen und hoch legierten Stählen?

Niedrig legierte Stähle:

Wenn die Summe der Legierungselemente 5% der Masse nicht überschreitet. (Baustahl).

Hoch legierte Stähle:

Wenn die Summe der Legierungselemente 5% der Masse überschreitet. (Sonderstahl).

Zeichnen Sie die Kohlenstoffeinlagerung von Grauguss (GG) und beschreiben Sie die Form.

Die Graphiteinlageungen sind Lamellenförmig

Zeichnen Sie die Kohlenstoffeinlagerung von Kugelgraphitguss (GGG) und beschreiben Sie die Form.

Die Graphiteinlagerungen sind kugelförmig.

Weshalb hat der Schallschutz in den letzten Jahren an bedeutung gewonnen?

- Dichtere Bauweise

- Höhere Anforderung der Nutzer

-

 

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