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Meba Wemolei/ Nichteisenmetalle

Eigenschaften von Nichteisenmetallen und deren Legierungen

Eigenschaften von Nichteisenmetallen und deren Legierungen

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Gion Engeler
Gion Engeler

Kartei Details

Karten 113
Sprache Deutsch
Kategorie Technik
Stufe Berufslehre
Erstellt / Aktualisiert 15.03.2014 / 19.12.2021
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Warum werden Metalle legiert?

  •  Verbessern von bestehenden Eigenschaften.
  • Erzielen von neuen Eigenschaften.
  • Abschwächen und unterbinden von unerwünschten Eigenschaften.

Erklären sie den Begriff Kristallgemisch- Legierung?

Diese Legierungen haben ein Gefüge bei dem die Legierungsmetalle in reiner Form vorliegen, man spricht auch von vollkommener Unlöslichkeit in festem Zustand. Diese Legierungen haben eine Höhere Festigkeit als die Basismetalle, sind aber oft spröde und können nur als Gusslegierungen verwendet werden.

Was sind Mischkristall- Legierungen?

Diese Legierungen enthalten ein Gefüge bei dem die Kristalle eine Mischung der Kristalle, man soricht hier auch von vollständiger Löslichkeit in flüssigem und festem Zustand.  Diese Legierungen haben eine höhere Festigkeit und Zähigkeit hals die Basismetalle und weden für Knet- und Gusslegierungen hergestellt.  Bsp: Stähle

Nennen Sie zwei Verfahren wie ein Alu L 40/40/2 hergestellt werden kann?

Abkannten oder Rollen

Die Herstellung von Aluminium geschieht in zwei Schritten.

Nennen den Namen des Erzes aus dem Aluminium gewonnen wird.

Beschreiben sie in den Grundzügen die zwei Verfahrensschritte.

  • Bauxit
  • 1. Herstellung von weisser Tonerde, Bauxit ist ein Gemisch von verschiedenen Erzen. Mit Hilfe von Natronlauge wird aus dem Bauxit die weisse Tonerde gewonnen (AlO3).
  • 2. Schmelzflusselektrolyse, Im Elektrolyseofen wird die weisse Tonerde in Flüssigem Kryolyth glösst (20%AlO3/ 80% Kr schmelzpunkt auf 950°C) Während der Reduktion wandert O3 zur C Anode und bildet CO2, Die Aluionen wandern zur Kathode und nehmen 3 Elektronen auf, es entsteht Aluminium.

Nennen sie Dichte, den Schmelzpunkt und die Zugfestikeit von Aluminium.

  • Dichte 2,7 kg/dm3
  • Schmelzpunkt 658 °C/ Al-Oxyd 2045 °C
  • Zugfestikeit 70- 200 N/mm2

Nennen Sie 5 Eigenschaften von Aluminium.

  1. Sehr gute Wetter und Korrosionsbeständigkeit
  2. gute elektrische Leitfähigkeit
  3. gute Wärmeleitfähigkeit
  4. hohes Reflektionsvermögen
  5. geringe Dichte bei ausreichender Festigkeit

Wie ist Aluminium weiter verarbeitbar?

  • Stangpressen
  • Walzen
  • Ziehen
  • Giessen
  • Schweissen
  • Spanen
  • Schmieden

Nennen Sie 7 Aluminiumhalbzeuge.

  1. Bleche
  2. Barren
  3. Bänder
  4. Folien
  5. Stangen
  6. Rohre
  7. Drähte
  8. Gussteile

Wo findet Aluminium überall Verwendung?

Metallbauprofiele, Reflektoren, Fahrzeugbau, Apparategehäuse, Rohleitungsbau, cem. Industrie, Lebenmittelindustrie, elktrische Hochspannungsleitungen, Dachbeläge, dekoratieve Verkleidungnen, Beschläge, Sportindustrie usw usw 

Was ist Extrudal 050

Nenne Anwendungen und Eigenschaften.

  1.  Aluminium- Masgnesium- Silizium- Legierung mit 0.5% Silizium.
  2. Mittlere Festigkeit, hohe Korrosionsbesändigkeit, gut umformbar, sehr gut geeignet für Anodisierung,    Zugfestikeit - 250 N/mm2.
  3. Anwendungen: Standartlegierung für Metallbauprofiele, für Fahrzeug und Apparatebau.

Was ist Anticorodal 100

Nennen Sie Eigenschaften und Anwendungen.

Al- Mg- Si Legierung mit 1% Si.

Eigenschaften: Hohe Festigkeit, hohe Krrosionsbeständigkeit, gut umformbar, gut schweissbar, sehr gut geeignet für Anodisierung, Zugfestikeit - 350 N/mm2.

Woraus besteht Avional 150.

Nennen Sie Eigenschaften und Anwendungen.

Al.Cu-Mg2 - Legierung.

Eigenschaften: Sehr hohe Festikeit, mässige Korrosionsbeständigkeit, mottlere Formbarkeit.

Anwendungen: Hochbeanspruchte Teile im Flugzeugbau, Fahrzeug und Maschienenbau, Schmiedestücke.

 

Reinaluminium wird selten verwendet, wie oich ist der Aluminiumgehalt in den gängigsten Alulegierungen?

In der Regel ist er Grösser 87%.

Welches sind die gängigsen Legierungselemente für Aluminium? 

  • Mangan
  • Magnesium
  • Silizium
  • Zink
  • Kupfer

Aluminiumlegierungen werden unterteilt, wie werden sie unterteilt?

  1. Guss- und Knetlegierungen
  2. Aushärtbare und nicht aushärtbare Legierungen

Aluminiumlegierungen werden im kletigen Zustand verarbeitet bzw weiter verformt.

Mit welchen Verarbeitungsverfahren geschieht dies?

Strangpressen, Gesenkschmieden, Walzen

Alu- Knetlegierungen werden durch verformen im teigigen Zustand verarbeitet. Mit welchen Formgebungsverfahren geschieht dies?

Strangpressen, Gesenkschmieden, Walzen

Mit welchen Gussverfahren weden Aluminiumgusslegierungen verarbeitet?

  • Druckguss GD
  • Kokillenguss GK
  • Sandguss G

Nenne 4 Aluminiumlegierungen und Ihre Bestandteile? (Herstellernamen)

  • Aluman, AlMn1
  • Peraluman 150, AlMg1.5
  • Extrudal 050, AlMgSi0,5
  • Anticorodal 100, AlMgSi1
  • Aluman, AlCuMg
  • Unidur, AlZnMg

Was ist Unidur 100?

AlZnMg Legierung

 

Eigenschaften: Hohe Festigkeit im ausgehärteten Zustandf, gut schweissbar, neigt zu Spannungsrisskorrosion.

Anwendung: Hochbeanspruchte Teile in Inginieurbau, Kranen und Brücken und dergleichen.

 

Was ist bei aushärtbaren Al- Legierungen dringend zu beachten?

Aushärtbare Al Legierungen sind Wärmeempfindlich, sie können nicht ohne Wärmeverluste geschweisst oder gewärmt werden.

Zur herstellung von Al Profilen werden die Legierungen nicht gewalzt sondern gepresst.

 

Wie heisst diese Fabrikationsverfahren?

Beschreiben sie in einem kurzen Satz wie es funktioniert.

  • Das Verfahren heisst Strangpresse
  • Der erwärmte Pressrohling wird durch eine Formmatrize gepresst, auf der hinteren Seite erscheint das fertige Profil. Anschliessend wird es gekühlt und gerichtet bzw. gereckt. Für die Fertigung von Hohlprofilen werden sogenannte Dorne eingelegt.

Welche Eigenschaft spielt bei Gusslegierungen die grösste Rolle?

Die Giessbarkeit.

Gewisse Al Legierungen können gehärtet werden. Wie heisst das Härtungsverfahren? 

Ausscheidungshärten

Wie funktioniert das Auscheidungshärten von Aluminium?

Auscheidungshärten wird in drei Schritte unterteilt:

1) Lösungsglühen

2) Abschrecken

3) Auslagern bzw. Auscheiden

Was geschieht genau beim Lösungsglühen?

Der Werkstoff wird zwischen 0,5 und 6h bei ca 600°C geglüht. Dabei wird aus dem Mischkristallgefüge des Gusses ein Kristallgemischgefüge. 

Was geschiet beim Abschrecken?

Der Werkstoff wird in Wasser getaucht, durch den damit verbundenen Temperaturabfall werden die gelösten Legierungsmetalle eingesperrt, da sie keine Zeit mehr haben zurück zu wandern. 

Was gweschieht beim Auslagern bzw Ausscheiden?

Nach dem Abschrecken muss der Werkstoff Ausglagert/ Ausgeschieden werden, es wird zwischen Warmauslagern ( ca 150°C bis 10h) und Kaltauslagern (bei RT bis 5 Tage) unterschieden.

Beim Auslagern/ Ausscheiden versuchen die gelösten Legierungsmetalle durch Diffusion das übersättigte Gefüge zu verlassen. Dabei entsteht ein verspanntes Gefüge, die Festigkeit und Härte wird erheblich erhöht.

Welche Löslichkeit und welches Gefüge besitzen Werkstoffe die Ausscheidungsgehärtet werden können?

Legierungen mit einer Rückläufigen Löslichkeit.

Ein Mischristallgefüge.

Wie können Mischkristalle gebildet werden? 

Durch Einlagerung oder Subbstitution.

EMK= Einlagerungsmischkristalle

SMK= Subbstitutionsmischkristalle

Welches Legierungsmetall ist immer in aushärtbaen Al Legierungen enthalten?

Magnesium

Wo liegt die Grenze zwischen Leichtmetallen und Schwermetallen?

Leichtmetalle haben ein Dichte kleinergleich 5kg, Schwermetalle  grösser als 5 kg.

Wieviele Pheaen weisen härtbare Al-Legierungen auf? (wieviele Stoffe sind entthalten)

Mindestens drei

Mit welchen Legierungselementen können keine Aushärtbaren Legierungen gschaffen werden?

Enthält eine Legierung nur Mn oder nur Mg oder nur Mg und Mn so ist sie nicht aushärtbar.

Wie werden Alu Legirungen unterteilt?

In Knet- und Gusslegierungen, oder Auhärtbare und nicht Aushärtbare.

Um die Festigkeit von Aluminium zu erhöhen gibt es 2 Möglichkeiten, welche?

Kalverfestigen

Legieren

 

Welches sind die Hauptlegierungselemente Für Aluminium?

  • Kupfer
  • Magnesium
  • Zink
  • Silizium
  • Mangan

Welches sind gängig verwendetet Al- Legierungen?

  • AlCuMg - Avional
  • AlMgSi  - Extrudal und Anticorodal
  • AlZnMg - Unidur
  • AlMg - Peraluman
  • AlMgMn - Peraluman hochfest
  • AlMn - Aluman

Welche Kupferart ist schweissbar?

Sauerstofffreier Kupfer

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