WkC
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WkC
Was versteht man unter Alterung von Stahl und welche fogen hat sie auf die Kerbschlagzeit
Änderung der mechanischen und physikalischen eigenschaften auf grund von Diffusion. Kerbschlagzeit nimmt sehr stark ab.
Beschreiben Sie das Normalglühen eines Untereutektoiden Stahls
Erwärmen bis auf 30-50° oberhalb der GSK linie halten bis homogenes Austenit vorhanden ist langsam abkühlen( Luft)
Welches Gefüge bildet sich wenn ein Stahl schneller als die obere krit Abkühlgeschw. abgekühlt wird
Martensit
In welche drei Teilschritte wird das Vergüten eingeteilt
Erwärmen 30-50° oberhalb GSK, Abschrecken in Wassr oder Öl anschliesendes anlassen bei hohen Temp
Was versteht man unter einsatzhärten
Stahl wird in Kohlenstoff eingelegt und erwärmt der Kohlenstoff diffundiert in die Randschicht des Stahls und dringt verinzelt tiefer vor. Anschließendes Abschrecken
Aus welchen teilen besteht ein Galvanisches element
Elektroden(Kathode/Anode), Elektrolyt,
Welche größen beeinflussen außer dem chem zusammensetzung wesentlich die Eigenschaften von Keramischen Körpern
Keramiken haben kovalente oder ionenbindungen. Die Gerichtete, feste Verknüpfung zwischen den atomen führen zu den Kennzeichnenden Eigenschaften
Entschlüsseln sie die folgenden Bezeichnungen
CUNi25Zn15
42CrMo4-4
X2CrNi18-10
Kupferlegierung mit 25% Nickel un15% Zinn
Legierter Stahl mit 0,42% Kohlenstoff 1% Chrom und 0,4% Molybdän
Hochlegierter Stahl 0,02% C 18% Cr 10% Ni
Worauf ist die hohe warmfestigkeit von Ni Basis legierungen zurückzuführen
Da ni ein austenitbildner ist
Mit welcher Prüfkraft dürfen sie Stahl mit dem Härteprüfverfahren Brinell mit einer Kugel von 2,5 mm durchmesser
1830N
Beschreiben sie das Rockwellverfahren unter angabe der Kräfte und der Einstellung des Messgerätes
Prüfkörper: Diamantkegel (120°)
Das werkstück wird mit einer Vorspannkraft belastet das gerät wird genullt jetzt wird mit der Hauptkraft belastet die Differenz der Tiefe ist die Härte
Mit welchem Prüfkörper und Winkel wird bei dem Vickersverfahren Geprüft
Diamantpyramide 136°
Welche arten von bruch liegen vor bei
Ebene Bruchfläche mit glatten Rändern
Zerlküftete Bruchfläche mit gestauchten Rändern
sprödbruch ( Trennbruch)
Verformungsbruch
Nennen Sie vier Verfahren der zerstörungsfreienWerkstoffprüfung
Impuls Echo Verfahren
Röntgen
Farbeindring
Magnetpulver
Sichtprüfung
Ultaschall
Beschreiben Sie das Impuls Echo Verfahren
Zuerst wird der Prüfkopf auf das zu prüfende Material kallibriert.
Es werden impulsartig Schallwellen in das Werstuck gesendet die an der Rückwand reflektiert werden (Rückwandecho). ist ein Riss oder Lunker vorhanden werden die Schallwellen an diesen Fehlern reflektiert und man erkennt eine anomalie am Monitor. Außerdem wird ein Kopplungsmittel benötigt damit die Schallwellen nicht direkt an der Werkstückoberfläche reflektiert werden
Was bedeuten die Ausdrücke Amorph und Kristallin
Amorph: Regel/ Struckturlose Ordnung von elementarbautelen( atomen)
Kristallin Aufbau der atome in geordneter Räumlicher strucktur (Kristallstrucktur)
Reine Metalle sind für den technischen einsatzt meistens nicht fest genug. Worauf beruht die Festigkeitssteigerung im Allgemeinen ( Mechanismus der Festigkeitssteigerung)
Die gleitebenen werden behindert durch einlagerungs Atome
Aus welchen Bestandteilen besteht ein Faserverbundwerkstoff
Faser und Matrix
Nennen Sie 3 Ferritbildner
Cr Mo Ti
Warum sind die hochschmelzenden Metalle Wolfram , Molybdän nur im Vakuum für Hochtemperaturanwendungen einsetzbar
Weil sie bei normaler umgebung anfangen zu kriechen
Nennen Sie jeweils einen Gitterbaufehler und ordnen Sie ihn seiner räumlichen dimensio zu
0 Dim: Punktfehler ( Leerstellem, Substitutonsatome, Zwischengitteratome)
1 Dim: Linenfehler (Verstezungen)
2 Dim: Flächenfehler (Korngrenzen, Kristallzwillinge, Stapelfehler)
3 Dim: Volumenfehler ( Lunker)
Welche beiden Arten von Versetzungen kennen Sie ?
Schraubenversetzungen , Stufenveretzungen
Welche Vorgänge sind durch Versetzungsbewegung und durch die Behinderungen der Versetzungsbewegung begründet?
Die plastische Verformung ist durch Versetzungsbewegung begründet. Wenn die Versetzungsbewegung behindert werden kann sich der Werkstoff nicht weiter verformen und bricht.
Definieren Sie den Begriff Phase
Der homogene Anteil eines heterogenen Systems wird als Phase bezeichnet. Eine Phase ist definiert als Bereich gleicher chemischer Zusammensetzung und gleicher Atomanordnung.
Was ist ein Mischkristall?
Als Mischkristall wird ein Kristall oder Kristallit bezeichnet, der aus mind. 2 verschiedenen Elementen besteht, wobei Fremdatome und Fremdionen statistisch verteilt sind. Diese können entweder in die Zwischengitterplätze eingelagert sein ( Einlagerungsmischkristall) oder ein Atom des anderen Elements durch Substitution ersetzen ( Substitutionsmischkristall)
Welche festigkeitssteigernde Maßnahmen für Metalle kennen Sie ? Welche dieser Maßnahmen erhöht sowohl die Festigkeit als auch die Zähigkeit des Werkstoffes?
-Legieren
-Vergüten
-Kaltverfestigen
-Mischkristallhärtung
-Martensitbildung
-Feinkornbildung
Vergüten erhöht sowohl die Festigkeit als auch die Zähigkeit.
Geben Sie die Formel für das Hook´sche Gesetz und beschreiben Sie die vorkommenden Größen.
ð= E x €
Dehnung, Sapnnung, Elastizitätsmodul
Was ist Martensit ? Wie wird er gebildet? Wie härten sie einen Stahl?
Martensit ist Eisen mit krz-Gitter ( alpha - Eisen (Ferrit)). welches zwangsweise mehr als 0,02% Kohlenstoff gelöst hat und in welchem durch Abschreckhärten der Kohlenstoff zwangsweise im Eisengitter eingeschlossen ist.
Im Stahl ensteht Martensit durch einen diffusuinslosen Umklappvorgang aus dem kfz- Gitter des Austenits in ein krz- Gitter des Ferrits, durch rasche Abkühlung unter die Martensitstarttemperatur.
Beim Härten von Stahl wird dieser solange erwärmt bis sich alpha Eisen Ferrit in gamma -Eisen Austenit umwandelt. Der Kohlenstoffreiche Austenit wird Abgeschreckt, der Kohlenstoff kann nicht mehr herausdiffundieren es entsteht Martensit. Anschließend wird niedrig Angelassen
Eisen weist Polymorphie auf, Was ist Polymorphie? Wie äußert sich polymorphes Verhalten?
Polymorphie bezeichnet die Eigenschaft eines Stoffes in zwei oder mehrere Modifikationen zu kristallisieren.
Was versteht man unter Vergüten? Was ist das Ziel dieser Behandlung? Beschreiben Sie prägnant die Vorgehensweise.
Das Abschrecken von Härtetemperatur mit anschließendem Anlassen bei hohen Temperaturen heißt Vergüten. Ziel ist bruchsicherer, schwingfester, auch bei tiefen Temperaturen nicht versprödeter Stahl.
Welches Zweck hat das Weichglühen? Auf welche Temperatur wird erwärmt und wie verändert sich dabei das Gefüge.
Zweck des Weichglühens ist es den Stahl besser Verarbeitbar zu machen.
Glühtemperatur liegen um die Umwandlungslinie A1 723°C
im Perlit Lammellar vorliegender Zementit wird kugelig. (Körniger Zementit)
Beschreiben Sie kurz den Mechanismus der interkristallinen Korrosion von hochchromhaltigen Stählen.
Das im Werkstoff enthaltene Chrom verbindet sich beim Erwärmen mit dem Kohlenstoff.
Dadurch steht das Chrom nach dem erwäremen nicht mehr zum Korrosionschutz zur Verfügung.
Was lesen Sie aus der Stahlbezeichnung X2CrNiMoN17-13-3 ab?
Hochlegierter Stahl mit
0,02% Kohlenstoff
17% Chrom
13% Nickel
3% Molybdän und geringen Anteilen an Stickstoff
Welche beiden grundlegenden Informationen können Sie aus der Stahlbezeichnung S335J2 entnehmen?
Stahlbaustahl
Streckgrenze 335 MPa
Kerbschlagarbeit 27 Joule bei 20°C
Skizzieren Sie ein Zweistoff - Phasendiagramm ,it vollständiger Löslichkeiz im flüssigen Zustand und einer Teillöslichkeit im festen Zustand. Bezeichnen Sie die einzelnen Phasenbereiche.
Siehe ob
Bis zu welchem C-Gehalt spricht man von Stahlwerkstoffen
bis zu 2,06%
Nennen Sie drei Austenit Bildner?
Nickel , Mangan , Kohlenstoffmonoxid
Erläutern Sie den UNterschied zwischen Ferrit und Austenit hinsichtlich der Gitterstruktur und den mechanischen Eigenschaften.
Ferrit: Kubisch Raumzentriertes Gitter mit hoher Festigkeit
Austenit: Kubisch flächenzentriert mit niedriger Festigkeit
Erläutern Sie den Aufbau des Bainits?
Bainit ist ein Zwischenstufengefüge. Es bildet sich bei Temperaturen die zwischen denen für die Perlit bzw. Martensitbildung liegen.
Es besitzt kein charakteristisches Gefüge es Besteht aus den Phasen Ferrit und Zementit.
Welche sind die drei wichtigsten Metalle die als Legierungsbasis im Leichtbau Anwendung finden?
Aluminium , Titan, Magnesium
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Lernkarten
Ein Stahl mit 0,2% Kohlenstoff soll so wärmebehandeltwerden, dass ein feinkörniges Ferrit/Perlit Gefüge entsteht. Welche Vorgehensweise kommt dafür in Frage? Beschreiben sie die Vorgehensweise.
Normalglühen: Erwärmen auf 30-50°C über GSK -Linie + Halten es ensteht homogener Austenit.
An Luft abkühlen es entsteht Ferrit/Perlit.
Welche Informationen können aus den ZTU Diagramm entnommen werden?
Härte bei Abkühlgeschwindigkeit, Gefügezusammensetzung bei Raumtemperatur, Beginn der Umwandlung ( Martensit start Temp.) , Obere kritische abkühlgeschwindigkeit, untere kritische Abkühlgeschwindigkeit( lansamste geschw. bei der noch Martensit entsteht)
Wovon hängt die erreichbare Höchsthärte ab ?
Vom C-Gehalt desto mehr desto härter
Sie sollen eine Welle mit 150mm Durchmesser härten. Zur Auswahl stehen die Stähle C45, 42CrMo4, X10CrNi18-10, welchen stahl nehmen sie?
42CrMo4, da in diesem viel Kohlenstoff enthalten ist und Chrom und Molybdän eine geringe kritische Abkühlgeschwindigkeit bewirken.
Was verstehen Sie unter dem Zwischenstufenvergüten?
Isothermes halten oberhalb der Martensit start Temperatur bis zur Umwandlung in der Bainitstufe
Worauf beruht die Härtesteigerung beim Nitrieren?
Bildung einer Intermetallischen Phase
Welche Eigenschaft muss eine Zunderschicht haben damit sie unter Einwirkung heißer Gase als Schutzschicht wirkt?
Feste Haftung auf der Oberfläche und Dichtigkeit
Warum weisen austenitische Stähle eine höhere Warmfestigkeit als ferritische Stähle auf
Aufgrund des kfz- Gitters da in diesem die Diffusionsgeschwindigkeit geringer ist.
Was verstehen Sie unter dem Begriff Zeitstandfestigkeit?
Zugfestigkeit bis zum Bruch bei bestimmter Temperatur
Welches Schaubild gibt am besten Auskunft über das Gefüge bei Raumtemperatur des Stahls X2CrNiMn22-9-5?
Schäffler Schaubild
Wie hoch sind die Anteile der Legierungselemente bei einem Stahl 10CrMo 9-10 ?
0,1% Kohlenstoff
9/4% Chrom
1% Molybdän
Welche Aufgabe hat eine Opferanode? worauf beruht ihre Wirkung?
Sie rostet und schützt dadurch die anderen Metalle
Sie ist unedler als die zu schützenden Metalle
Ein Bauteil aus Alu soll mit Ultraschall geprüft werden. die Kalibrierung wurde bei Stahl durchgeführt, worauf müssen sie achten?
Die unterschiedliche Schallgeschwindigkeit
Nennen Sie alle Festigkeitskennwerte von Metallen, welche beim Zugversuch ermittelt werden können.
Zugfestigkeit Rm
obere Streckgrenze ReH
untere Streckgrenze ReL
Dehngrenze Rp0,2
Nennen die 2 technologische Prüfungen
Tiefzugversuch, Windungsversuch, Aufweitversuch, Hin und Herbiegeversuch
Welcher Eindringkörper wird bei der Mikrohärtung verwendet
Vickers , Diamantpyramide
Metalle sind gute leiter des elektrischen stroms und der Wärem, worauf beruhen diese Eigenschaften
Metalle bilden eine Kristallgitterstruktur in denen die Metallische Bindung vorherschend ist. Bei dieser liegen die Elektronen in einem Elektronengas vor und sind dementsprechend frei beweglich, daraus resultieren die wärme und Stromleitfähigkeit
Metallgitter zeichnen sich durch eine hohe Packungsdichte aus welche Metallgitter haben die Größte dichte
Krz und Hdg 74%
Schadensanalyse beschäftigt sich unter anderen mit der ermittlung der Bruchursachen. Nennen sie zwei allgemeine Ursachen, die das Werkstoffversagen begünstigen.
Temperaturdifferenzen, wechselnde Belastung
Erstarrung ( Kristallisation) von Metallen kommt durch zwei wichtige Vorgänge zustande. Wie werden diese Vorgänge gennant?
Kristallbildung und Kristallwachstum
Metalle werden auch bei Temperaturen unter dem Nullpunkt belastet. Bei welcher Belastung kann sich dabei die Bruchgefahr erhöhen
Bei schlagartiger Belastung
Metalle zeichnen sich vor allem durch gute plastische Verformbarkeit aus. Worauf ist diese gute Plastische Verformabarkeit zurückzuführen.
Die Anzahl der Gleitebenen sind wichtig. Es wandern immer nur einzelne Versetzungen (Teppichfaltenprinzip)
Metalle reagieren auf mechanische Beanspruchung in einer bestimmten weise, wie verändert sich das Metllverhalten mit steigender Spannung
bei geringen Spannungen reagieren Metalle Elastisch bis zum errreichen der Streckgrenze (Hooksche Gerade) bei hohen Spannungen plastisch bis zum Bruch
Proben für den Zugversuch können verschiedene Formen haben( Rundproben, Flachproben). Wie wird die anfangsmesslänge der Zugproben festgelegt.
Runde Probe 5x Durchmesser
Flache Probe: prop. Faktor x Wurzel (Anfangsquerschnitt)
Plastische Verformbarkeit von Metallen wird mit Hilfe der Bruchdehnung gekennzeichnet.
Bei welchem Versuch wird die Bruchdehnung ermittelt
Wie wird die Bruchdehnung definiert.
Beim zugversuch
A= (L-Lo)/Lo
Wie viele elektronen befinden sich bei Metallen maximal auf der Valenzelektronenschale
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Nennen Sie drei Kristallgittertypen für metalle und geben sie jeweils ein Beispiel an
Krz Eisen
Kfz Aluminium
Hdg Zink
Was ist eine Elementarzelle
Der kleinste Baustein eines Raumgitters
Warum erfolgt ein Verformungsbruch meist im Winkel von 45° zur Zugkraft
Verformungsbruch entsteht parallel zur größten Schubspannung 45°
Nennen Sie 4 Verfestigungsmechanismen, die für Aluminiumlegierungen benutzt werden können
Kaltverfestigung, Mischkristallverfestigung, Korngrenzenverfestigung Teilchenverfestigung
Warum führt ein feines Korn zur einer Erhöhung der Festigkeit und der Zähigkeit
Durch feinere Korngrenzen sind die Anziehungskräfte zwischen den Körnern höher
Was bedutet Rekristallisation und unter welchen Voraussetzungen findet rekristallisation satt.
Neubildung des Gefüges bei Erwärmung des Wekstoffes auf temperaturen oberhalb der Rekrisallisationstemperatur.
Kornform und Korngröße des Gefüges verändern sich
Vorrausetzungen: Überschreiten des krit. Verformungsgrades, Überschreiten der Rekrtemp
Was ist warmumformung
Umformen oberhalb der rekrtemp
Was bedutet die Angabe Rm 1000/700 = 60N/mm²
Zeitstandfestigkeit für 1000h bei 700°C = 60N/mm²
Welche maximale lösungsvermögen haben ferrit und Austenit für Kohlenstoff
Ferrit ; 0,02%
Austenit: 2,06%
Was ist eine Seigerung
Entmischungen einer Schmelze. Sie enstehen bei erhöhter Abkühlgeschwindigkeit.
Was ist Perlit beschreiben Sie wie Phasen im Perlit vorliegen
Perlit ist ein eutektoides Gefüge es besteht aus Ferrit und Zementit in lammellarer form
Welche Auswirkungen haben steigende C Gehalte auf schweißeignung von Stählen bis zu welchem C gehalt sind stähle gut schweißbar
Desto mehr C desto schlechter lässt sich ein Stahl schweißen.
C-Gehalt bis 0,22%
Was sind die beiden Hauptelegierungselemente Austenitischer Stähle
Nickel, Mangan, Kohlenstoffmonoxyd
Was versteht man unter Alterung von Stahl und welche fogen hat sie auf die Kerbschlagzeit
Änderung der mechanischen und physikalischen eigenschaften auf grund von Diffusion. Kerbschlagzeit nimmt sehr stark ab.
