Werkstofftechnik
Werkstofftechnik Modul (HFH) SB1
Werkstofftechnik Modul (HFH) SB1
Fichier Détails
| Cartes-fiches | 35 |
|---|---|
| Langue | Deutsch |
| Catégorie | Chimie |
| Niveau | Autres |
| Crée / Actualisé | 08.11.2013 / 20.06.2025 |
| Lien de web |
https://card2brain.ch/box/werkstofftechnik11
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| Intégrer |
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Metallische Bindung
Metall+Metall
- Elektronen Wolke(Gas)
- schwächere Bindung als die Kovalente und Ionenbindung
Eigenschaften
- gute Wärme/elektrische Leitfähigkeit
- Glühemmissionseffekt
- gute plastische Verformbarkeit
Restvalenzbindung
- Edelgase im festen Zustand
- Hochpolymere
- schwache Bindung
- magnetische Wechselwirkung zwischen Dipolen
Eigenschaften
- niedriger Schmelzpunkt
- niedrige Festigkeit
- kleiner Elastizitätsmodul
- großer thermischer Ausdehnungskoefizzient
Ionenbindung
(heteropolare Bindung)
Metall + Nichtmetall
Keramische Werkstoffe (Oxide)
- Elektronen abgabe und aufnahme
- tritt nur bei 1-3 fach ionisierten Atomen
- starke Bindung
Eigenschaften
- hoher Schmelzpunkt
- hohe Festigkeit
- hohe Härte
- hoher Elastizitätsmodul
- niedrige Wärme/elektrische leitfähigkeit
- Isolator
Kovalente Bindung
(Elektronenpaarbildung)
Nichtmetall + Nichtmetall
- gemeinsame nutzung von Elektronen
- starke Bindung
- streng Gerichtet
Eigenschaften
- hoher Schmelzpunkt
- hohe Festigkeit
- hohe Härte
- hoher Elastizitätsmodul
- niedrige Wärme/elektrische leitfähigkeit (fixierung der Elektronen)
- Isolator
Kristall
Dreidimensonalle periodische Anordung von Gitterbausteinen. (Atome, Ionen oder Molleküle)
Besetzungszahl
Anzahl der Atome je Elementarzelle
Elementarzelle
Ist die kleinste Volumeneinheit eines Kristallgitter (Geometrische Form Quadratt)
Gitterparameter
3 gespannte Vektoren im Raum a,b,c auch Gittergerade genannt.
Netzebene
Ebenen auf den die Gitterbausteine liegen
Netzebenenabstand d
Abstand zwischen 2 Ebenen
Anisotropie
Richtungsabhängiges Verhalten, verschiede Richtungen unterschiedliche Eigenschaften.
Quasi-Isotropes Verhalten
Einzelner Kristall ist anisotrop, viele Kristalle ergeben durch den Mittelwert der unterschiedlichen Ausrichtungen ein quasi-isotropes Verhalten.
Textur
Eine gerichtete Kristallausrichtung, hat eine Anisotropie zu folge. Entsteht z.B. durch Walzen
Kubsich-raumzentrietes Gitter
Packungsdichte 0,68
Besetzungszahl 2
alpha Fe, delta Fe, Cr, Mo
Kubisch-flächenzentriete Gitter
Packungsdichte 0,74
Besetzungszahl 4
gamma Fe, betta Ni, Ag, Au, Cu
Hexagonal dichteste Packung
Packungsdichte 0,74
Besetzungszahl 6
alpha Co, Mg, Zn
Nulldimensionale Fehler
Leerstelle (Schotky-Defekt)
Zwischengitteratom (anti Schotky-Defekt)
Leerstelle und Zwischengitteratom (Frenkel Defekt)
Fremdatom
Wirkung der Punktdefekte
Besteht aus Gitterverzerrungen, Hemmung des Abgleitens der Netzebenen, daher kommt es zu Verfestigungen, durch Fremdatome ist die Verzerrung deutlich höher.
Eindimensional Gitterfehler
Versetzungen
Linienfömige Ausdehnung
Stufenversetzungen
Schraubenversetzungen
Spielen entscheidende Rolle bei plastischen Verformungen, Ursache ist dessen Wandern
Stufenversetzung
Ist eine eingeschobene oder herausgenommene halbe Netzebene
Schraubenfersetzung
Netzebene in Form einer Schraubenfläche
Zweidimensionale Gitterfehler
Stapelfehler
- Sind fehler in der Stapelfolge der Netzebenen(ABAABA)
- Erschweren die plastische Verformung
Korngrenzen
- Entstehen wenn Körner gleicher Phase, aber unterschiedlicher Ausrichtung aneinander Stoßen
- man unterscheidet zwischen Groß- und Kleinwinkelkorngrenzen
Großwinkelkorngrenzen
Hohe Leerstellenkonzentration mit einer amorphen Struktur .
Wichtig für Diffusion und plastische Verformung
Kleinwinkelkorngrenzen
Trennen Gitterblöcke mit einem Orientierungsunterschied von wenigen Bogenminuten
- tretten innerhalb von Kristalliten auf
Zwillingkorngrenzen
Zwillingsgrenzen ist die Spiegelbene von zwei zu einem Zwillingskristall gehörenden Gitterbereichen
Tretten bei Cu, Messing, austenitischem Stahl
Gefüge
Ist durch Art , Größe, Form, Verteilung und Orientierung der Gefügebestandteile charakterisiert.
Gefügebestandteile sind Kristallite/Körner, amorphe Bereiche und sind Gefügegrenzen voneinander getrennt
Keime
Atome zum Gitterangeordnet in der Schmelze
Unterkühlung
Sinken der Temperatur unter dem Erstarrungspunkt, bevor es zur Keimbildung kommt. Bei reinen Stoffen
wachsende Unterkühlung>>>>>hohe Keimzahl
Korngröße
Entscheidend dafür ist das Verhältnis von Keimzahl zur Kristallwachstumsgeschwindigkeit
Hohe Keimzahl>>>>>>feinkörniges Gefüge
Impfen
Zusatz von Fremdkeimen um feinkörniges Gefüge zu erreichen.
Dendrite
Tanenbaumkristalle, mit richtungsabhängigen Wachstum.
Zwischen den Dentriten erstarrt die Restschmelze.
Lunker
Bei der Erstarrung auftrettenden Volumenkontraktion bilden sich makroskopische Hohlräume.
Um lunker zu vermeiden setzt man Steiger. Schmieden und Walzen entfernen Lunker.
Blockseigerungen
Konzentrationsunterschiede im Gußblockquerschnitt
Schwerkraftseigerungen
Bei stark unteschiedlichem spezifischem Gewicht, sinkt der schwerer zu Boden.
Diffusion
Vorgang bei dem die Atome oder Ionen auf Grund thermischer Anregung ihre Gitterplätze wechseln
