Werkstoffkunde
Technischer Fachwirt Technische Qualifikationen 16/17
Technischer Fachwirt Technische Qualifikationen 16/17
Kartei Details
| Karten | 62 |
|---|---|
| Lernende | 14 |
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Physik |
| Stufe | Berufslehre |
| Erstellt / Aktualisiert | 03.04.2016 / 07.07.2025 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/werkstoffkunde33
|
| Einbinden |
<iframe src="https://card2brain.ch/box/werkstoffkunde33/embed" width="780" height="150" scrolling="no" frameborder="0"></iframe>
|
Allgemeine Werkstoffeinteilung ->Metalle<-
- Metalle
- Eisen-Werkstoffe
- Stähle z.B. Baustahl, Werkzeugstahl, Vergütungsstahl
- Eisen-Gus-Werkstoffe z.B. Gusseisen, Temperguss, Stahlguss
- Nichteisen-Werkstoffe
- Schwermetalle >5kg/dm3 z.B. Kupfer, Zink, Blei
- Leichtmetalle < 5kg/dm3 z.B. Aluminium, Magnesium, Titan
- Eisen-Werkstoffe
Allgemeine Werkstoffeinteilung ->Nichtmetalle<-
- Nichtmetalle
- Naturwerkstoffe z.B. Granitstein, Grafit, Holz
- Künstliche Werkstoffe z.B. Kunststoffe, Glas, Keramik
Allgemeine Werkstoffeinteilung ->Verbundwerkstoffe<-
- Verbundwerkstoffe z.B. verstärkte Kunststoffe, Hartmetalle
Stoffe in Industrie und Technik
- Naturstoffe
- In der Natur vorkommende Stoffe z.B. Holz, Erdöl, Kohle
- Rohstoffe
- Ausgangsstoffe für den Herstellungsprozess von Werkstoffen z.B. Metall, Erz
- Werkstoffe
- Stoffe zur Herstellung von Werkstücken, Halbzeugen und Werkzeugen z.B.vMetalle, Nichtmetalle, Verbundwerkstoffe, Kunststoffe
- Fertigprodukte
- Werkstücke, Werkzeuge, Halbzeuge z.B. Motorblock, Hammer, Rohr
- Hilfsstoffe
- Stoffe, die den Prozess vom Naturstoff zum Fertigprodukt aufrecht erhalten, aber nicht in das Fertigprodukt eingehen z.B. Schmierstoffe, Schleifmittel, Kühlmitel, Schneidöle, Reinigungsmittel
Eigenschaften der Werkstoffe ->Physikalisch<-
- Physikalisch
- Dichte
- Wärmedehnung
- Wärmeleitfähigkeit
- Elektrische Leitfähigkeit
- Dielektrizität
- Optische Eigenschaften
Eigenschaften der Werkstoffe ->Mechanich<-
- mechanich
- Festigkeit
- Statisch
- Wärmefestigkeit
- Schwingfestigkeit
- Verformbarkeit
- elastisch
- plastisch
- Härte
- Zähigkeit
- Festigkeit
Eigenschaften der Werkstoffe ->chemisch<-
- Korrosionsbeständigkeit
- Hitzebeständigkeit
- Reaktionsbeständigkeit
- Entflammbarkeit
Eigenschaften der Werkstoffe ->technologisch<-
- technologisch
- Gießbarkeit
- Umformbarkeit
- Schweißbarkeit
- Härtbarkeit
- Zerspanbarkeit
Eigenschaften der Werkstoffe ->umweltrelevant<-
- Recycelbarkeit
- Toxizität
Dichte von bekannten Stoffen
Wasser -> 1,0kg/dm3
Aluminium -> 2,7kg/dm3
unlegierter Stahl -> 7,8kg/dm3
Strukturebenen von Metallen
Bauteil -> Gefüge -> Kristall -> Atom
Primäre chemische Bindungen
- Ionenbindung z.B. Natriumchlorid
- Atombindung z.B. Sauerstoff
- Metallbindung z.B. Eisen
Gitteraufbau der Metalle
- Kubisch
- Hexagonal
- Kubisch raumzentriert
- Kubisch flächenzentriert
- Hexagonal dichteste Kugelpackung
Giterbaufehler
- Leerstelle
- Zwischengitteratom
- Fremdatom auf Zwischengitterplatz
- Fremdatom auf regulärem Gitterplatz
Sauerstoffblasverfahren
Beim Sauerstoffblasverfahren wird Roheisen das sich in einem Kessel befindet Sauerstoff zugeführt.
Hiermit werden Begleitstoffe wie Kohlenstoff, Schwefel und Phospor beseitigt/verbrannt.
Sauerstoffblasverfahren wird auch Frischen genannt.
Elektrolichtbogenofen
Ein Elektrolichtbogenofen verbessert die qualität des stahls, benötigt aber dafür sehr viel Energie.
Schrott und Zusatzstoffe können mit eingeschmolzen werden.
Stahlsekundärmetallurgie
Bei Stahlsekundärmetallurgie wird unter anderem die Grenzkonzentration der Begleitelemente verändert.
Begleitelemente von Stahl
- Silizium "Si"
- Phospor "P"
- Schwefel "S"
- Stickstoff "N"
- Wasserstoff "H"
Legierungselemente von Stahl
- Chrom "Cr"
- Nickel "Ni"
- Molybdän "Mo"
- Mangan "Mn"
- Titan "Ti"
- Niob "Nb"
- Wolfram "W"
- Vanadium "V"
- Cobalt "Co"
- Aluminium "Al"
Aluminium als Legierungselement
Aluminium findet man als Legierungselement gerne in Nitrierstählen
Phosphor als Begleitelement
- Vorteile
- Steigert Festigkeit, Härte un Verschleißbeständigkeit
- Verbesserte Zerspanbarkeit
- Nachteile
- Kaltversprödung
- Bessere Grobkornbildung
- Schlechtere Altersbeständigkeit
Schwefel als Begleitelement
- Vorteile
- Verbesserung der Zerspanbarkeit
- Nachteile
- Festigkeitsverschlechterung
- Verschlechterung der Verformbarkeit und Zähigkeit
- anisotrope Werkstoffeigenschaften
- Rot- und Heißbruch
- Schlechtere Schweißbarkeit
Bezeichnungssystem Eisen-Gusswerkstoffe
EN-GJ......
- EN -> Euro Norm
- G -> Guss
- J -> Eisen
Ab welcher Temperatur gibt es bei Metall Gefügeänderungen
etwa 723 Grad
In welchen Stählen ist Silizium häufig zu finden
Federstähle -> Dehngrenzensteigerung
Gusseisen mit Lamellengraphit
EN-GJL-... -> Sehr hohe Druckfestigkeit
Gusseisen mit Kugelgraphit
EN-GJS-... -> Sehr hohe Zugfestigkeit
Gusseisen mit Vermiculargraphit
EN-GJV-...
Temperguss
EN-GJMW-...
EN-GJMB-...
ADI Gusseisen
ADI EN-GJS-...
Gefügearten der Eisenwerkstoffe
siehe Bild
Kennzeichnung der Stähle durch Kennbuchstaben
Stähle für den Stahlbau -> "S"
Maschinenbaustähle -> "E"
Innere Vorgänge beim Glühen
- Langsames Erwärmen
- Gleichmägiges Durchwärmen
- Vermeidung von Wärmespannungen
- Halten auf Glühtemperatur
- Diffusionsprozesse
- Zeitbedarf für Gefügeumwandlung
- Langsames Abkühlen
- Vermeidung von Wärmespannungen
- Umwandlungen benötigen Zeit
Gefügeänderungen beim Normalglühen
- Grobkörnige Strukturen werden in neue, homogene und feine Strukturen überführt
Eigenschaften Weichgeglüter Stähle
- gut kaltumformbar
- gut zerspanbar
Gefügeänderungen Weichglühen
- Streifenzementit wandelt sich in körniges Zementit um
Gefügeänderungen beim Diffusionsglühen
- Primärkristalle hochschmelzender Carbide von legierten Stahlguss werden mit steigender Temperatur gleichmäßiger verteilt
- Bei grobkornbildung muss nachträglich Normalgeglüht werden
- Glühzeiten von 50 Stunden und länger
Randoxidation und Randentkohlung
Durch Oxidation der Stahloberfläche bei der Wärmebehandlung entzieht Luftsauerstoff dem Glühenden Werkstof Kohlenstoff, es entsteht eine Weichhaut.
Stahlerkennung an der Zusammensetzung
- bis 0,2% Kohlenstoff -> Einsatzstahl
- 0,2% - 0,6% Kohlenstoff -> Vergütungsstahl
- 0,6% - 2,06% Kohlenstoff -> Werkzeugstahl
- Nicht rostende Stähle sind zusätzlich gekennzeichnet mit einem X
Definiere Härten
Härten ist eine Wärmebeandlung, die Stähle hart und verschleißfest macht.
