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Fichier Détails
| Cartes-fiches | 24 |
|---|---|
| Langue | Deutsch |
| Catégorie | Technique |
| Niveau | École primaire |
| Crée / Actualisé | 25.06.2014 / 14.02.2021 |
| Lien de web |
https://card2brain.ch/box/werkstoffkunde_2_tum_leichtmetalle_2
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| Intégrer |
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Welche Legierungen sind noch leichter als Aluminiumlegierungen?
Welche Nachteile haben sie?
Magnesiumlegierungen,
Nachteile : schlechte Korrosionsbeständigkeit
niedrige Duktilität
Was ist das charakteristische Merkmal für ausscheidungshärtbare Legierungen?
Abnehmende Löslichkeit des zweiten Elements mit sinkender Temperatur
Achtung, ist zwar eine notwendige Bedingung aber nicht hinreichend!!
Was darf bei der Ausscheidungshärtung NICHT auftreten?
Versprödung (hinr. Kriterium)
Wann tritt Versprödung auf?
Tendenziell sobald sich die zweite Phase an den Korngrenzen bildet anstatt dem Korninneren.
Dies hängt von der "Ähnkichkeit der Kristallgitter der beiden Phasen ab.
Ist die Atomanordnung in einer Ebene der Ausscheidungsphase vergleichbar mit der des Mischkristalls (MATRIX), bildet sich die Ausscheidung im Korn.
Wie bezeichnet man die Vergleichbarkeit der Matrixstrukturen?
Welche Arten gibt es?
Kohärenz
a) kohörent b) teilkohärent c) inkohärent (s.S 91 Skript)
Welche Auswirkungen hat die Gitterkonstante auf die Ausscheidungsphase?
Je unterschiedlicher die Gitterkonstanten der Ausscheidungsphase und der Matrix sind, umso stärkere innere Spannnunge herrschen vor
Woran lässt sich die Kohärenz bzw. Inkohörenz zw. Matrixphase und Ausscheidungsphase noch erkennen?
Durch die Betrachtung der Atompositionen beider Phasen unmittelbar an ihrer gemeisamen Grenzfläche.
Je ähnlicher die Gitterkonstanten umso kohärenter (s.S 91 Skript)
Was unterscheidet aushärtbare Legierungen zusätzlich von naturharten?
Aushärtbare Legierungen erreichen höhere Festigkeiten, sind dafür aber weniger korrosionsbeständig, da Ausscheidungen grundsätzlich Lokalelemente in der Matrix bilden.
Welche Kohärenz ist günstiger für mechanische Eigenschaften?
Inkohärenz bedeutet das Versetzungen in der Matrix die Inkohärenten Ausscheidungen umgehen müssen, da die Gleitebenen nicht durchgängig sind. Die Verformung der Matrix wird besser verteilt.
Bei Kohärenz können Versetzungen durch die Ausscheidungen schneiden und dadurch zerkleinern.
Welche Kohärenz ist guntiger für die Mechanischen Eigenschaften?
Inkohärenz da hier Versetztungen die Ausscheidung umgehen müssen wodurch eine Verformung der Matrix besser Verteilt wird.
Kohärenz führt dazu, dass die Gleitebenen die Auscheidung schneiden und dadurch zerkleinern.
Wodurch hat sich das Al-Cu-System bewährt?
Es werden die Vorteile der kohärenten und inkohärenten Ausscheidungen miteinander verbunden.
Durch Abschrecken des Einphasengebietes herrscht eine statistische Verteilung der Cu-Atome vor.
Bei Raumtemperatur versammeln sich Cu-und Al-Atome zu geordneten Plattenförmigen Gruppen (gen. Giuner-Preston,oder GP-Zonen). mit zunehmender Zeit werden die Zonen größer, die Festigkeit steigt. Bei einer Auslagerung mit leicht erhöhter Temperatur entsteht eine (Gr.)Theta-Phase.
Was sind GP Zonen?
Plattenformige Mischatomgruppen in Al-Cu mit einer Größe von 50-100 Atomen. Man nennt sie Zonen weil sie so klein sind, dass sie mit konventionellen mitteln nicht sichtbar zu machen sind.
Was ist an Al-SI-(Mg,Cu)-Gusslegierung (4xx) besonders?
Al-Si-Legierungen ohne weitere Legierungselemente sind naturhart.
Durch den Zusatz von Mg/Cu werden sie aushärtbar.
Sie sind sehr Temperaturbeständig (Anwendung bes. im Motorenbau)
Eigenschaften von Al-Mg-Si-Knetlegierungen(6xxx) und Gusslegierungen (6xx)
Al-Legierungen mit bis zu 5% Mg sind naturhart.( da Mischkristall)
Al-Si-Legierungen mit naheutektishcer Zusammensetzung sind auch naturhart. ( da Si lamellenartig vorliegt)
Al-mg-Legierungen mit geringen Mengen Si, sind jedoch aushärtbar, weil Mg ZUSAMMEN MIT Si festigkeitssteigernde,plattenförmige Mg2Si-Ausscheidung
Welche Legierungen erreichen die höchsten Festigkeiten?
Al-Cu-Knetlegierungen (2xxx) und Gusslegierungen (2xx)
Al-Zn-Mg-(Cu)- Knetlegierungen (7xxx) und Gusslegierungen (7xx)
Nach welchem Schema werden Aluminiumlegierungen bearbeitet?
1. Lösungsglühen
2. Abschrecken
3. Auslagern
Worauf gilt es bei einer Wärmebehandlung zu achten?
Es muss für jede Legierung die optimale Temperatur und Zeit gefunden werden.
Die Lösungsglühtemperatur muss hoch aber nicht zu hoch sein.
Das Abschrecken soll schnell genug sein damit der Zustand wirklich "eingefrohren wird", ohne innere Spannungen zu erzeugen
Welches Problem herrscht bei Aluminiumlegierungsmotoren vor?
Da im Motorraum hohe Temperaturen herrschen,d ie in etwa denen der Wärmebehandlung entsprechen, kommt es zu einer vergröberung der Ausscheidungen, wudurch du Festigkeit des Motorblocks abnimmt.
Daher sind hier meist naturharte Legierungen günstiger.
Wie ermittelt man die Eignung für den Hochtemperatureinsatz?
1. Am einfachsten: Zugversuch an einer beheizten Probe (Wärmestreckgrenze). Nachteil: dauert ur 5 min. ist also nicht langfristig aussagekräftig.
2. Ein Probekörper wird bei hoher Temp. geglüht und die Zugkennwerte bei 20°C ermittelt.
3. Ein Probekörper wird bei hoher Temp. geglüht und die Zugkennwerte bei gleicher Temp. ermittelt.
Wichtig: In den letzten zwei Fällen ist zu beobachten, dass die Zugfestigkeit abnimmt ( Ausscheidungsvergröberung etc.). Da die Zugfestigkeit u.U. nicht so wichtig ist, wird als Angabe der Dehngrenze Rpx/1000/T angegeben
Warum wird die Kerbschlagzahl bei tiefen Temperaturen nicht ermittelt?
Da Alu-Legierungen kfz sind, gibt es keinen Duktil-Spröd übergang bei tiefer Prüftemperatur
Welches ist das leichteste Leichtmetall? Welche Eigenschaften hat es?
Magnesium: Dichte = 1,7 g/cm3 Schmelzpunkt 650°C
Breite Anwendungen als Strukturwerkstoff. Gegenüber einer Stahlausführung spart man bis zu 50% Gewicht ein, sofern die Wanddicken nicht wegen dem niedrigen E-Modul erhöht werden müssen.
Welchen Nachteil haben Mg-Legierungen gegenüber Alu-Legierungen?
Wegen des hexagonalen Gitters sind die Bruchdehnung und die Umformbarkeit gering.
Schlechte Korrosionsbeständigkeit
