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Werkstoffkunde

Werkstoffkunde

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Werkstoffkunde

Items (246)

  • Definition: Elastisches Verhalten

    Nach Belastung der Spannung s und bei vollständiger Entlastung der Dehnung e kehrt man auf den Anfang zurueck

  • Besonderheit Linearelastisch

    Verformung zu Spannung Proportional

  • Verhalten der Atome eines Kristallgitters im unbelasteten Zustand

    Schwingen um Gleichgewichtslage

  • Verhalten der Atome eines Kristallgitters im belasteten Zustand

    Atome Rücken aus der Gleichgewichtslage und leisten Widerstand gegen Verzerrung

  • Definition: E Modul

    Hängt vom Abstand der Atome ab. Auf der Raumdiagonalen eines krz Gitters am niedrigsten da die geringsten Abstände vorliegen

  • Definition: G Modul

    Steigen der Schubspannungs Scherungs Gerade

  • Wieviele Einzelkristalle enthalten typische Realmetalle

    10^7 pro cm

  • Warum stimmen aus Einzelkristalldaten berechnete Module nicht mit gemessenen überein?

    Kristalle sind in Vorzugsrichtungen ausgerichtet -> textuiert

  • Definition: Textuiert

    Kristalle sind in Vorzugsrichtungen ausgerichtet -> 10 Prozent Abweichung des berechneten E Moduls

  • Definition Querkontraktionszahl

    Beschreibt das Verhältnis von Quer zu Längsdehnung, typisch: 0.3

  • Volumenänderung bei einseitigem Druck

    dV/Vo = e(1-2v)

  • Volumenänderung bei hydrostatischem Druck

    dV/Vo = 3e(1-2v)

  • Formel Kompressionsmodul

    K= s/3e(1-2v)= E/2(1-2v)

  • Formel Gleitmodul

    G=E/2(1+v)

  • Zeitunterscheidung der Pruefverfahren

    1 ruhende Belastung, 2 langsam konstant steigende Belastung, 3 sehr schnell steigende Belastung, 4 Wechselbelastung

  • Norm Zugversuch

    Probenquerschnitt kreisförmig, Anfangsmesslänge Größer 20 mm DIN 10002 und ISO 6892

  • Definition: Proportionale Probe

    Lo= k*So^1/2, k=5,65, bei zu kleinem Querschnitt ist k 11,3 oder nicht Proportional

  • Definition Streckgrenze

    Ober Grenze Reh: Spannung bei der deutlicher Kraftabfall auftritt, Untere Grenze Rel: kleinste Spannung im Fliessbereich

  • Definition Lueders Dehnung

    Bezeichnet im s,e Diagramm den Bereich des Fliessens bei naeherungsweise konstanter Spannung

  • Definiere Dehngrenze

    Spannung Rp bei nichtproportionaler Dehnung, oder Rt bei gesamter Dehnung (z.B. Rp0.2)

  • Definition Zugfestigkeit

    Wert der maximalen Spannung oder Größten Zugkraft Rm=Fm/So

  • Definition Bruchdehnung

    A = (Lu-Lo)/Lo Lo=5.65*So^1/2, setzt sich auch Gleichmassdehnung und Einschnuerrdehnung zusammen

  • Typische E Module

    Stahl E = 210000, Gusseisen E = 105000, Alluminium E = 70000

  • Welche Metalle haben ein krz Gitter

    Die meisten Staehle

  • Welche Metalle haben ein kfz Gitter

    Aluminium und Kupferwerkstoffe

  • Welche Größen haben Einfluss auf den Zugversuch

    Gruppe (kfz, krz), Temperatur, Dehngeschwindigkeit

  • Zeitstandversuch

    Probe wird in Ofen eingebaut und mit konstanter Last belastet(Meinung von Spannungsspitzen), genormt nach DIN 10291

  • Temperatur bei Zeitstandversuch

    Bis 0,3 Ts Verformung unabhaengig von Belastungsdauer, 0,4 Ts Dehnung gering Zeitabhängig, >0,4 Ts Werkstoff gibt bis zum Bruch plastisch nach (Kriechen)

  • Definition Kriechen

    Werkstoff gibt bei konstanter Lastung und Temperatur plastisch nach

  • Bereiche des Kriechens

    I: Primaeres Kriechen mit sinkendem v, II: sekundaeres Kriechen mit konstantem v, III: tertiaeres Kriechen mit steigendem v

  • Wie wirkt sich eine Spannungssteigerung auf den Zeitstandversuch aus?

    ähnlich wie Temperaturanstieg, Verringerung führt zu niedrigerem v bis zum kompletten vermeiden eines Bruch im Zeitintervall

  • Indizes Rp0.5,10000,600

    0,5 % Dehnung, 10000h Prüfzeit, 600 Grad

  • Indizes Ru/100000/700

    Ru ist Anfangsspannung (Zeitstandversuch), 100000 h bis zum Bruch, 700 Grad

  • Welcher Kriechbereich ist in der Anwendung zugelassen?

    Sekundaer

  • Formel Larson Miller Parameter

    P = T(c+log(tu))

  • Definition Larson Miller Diagramm

    Spannung halblogarythmisch über P-Achse aufgeteilt Daraus lässt sich die Larson Miller Gleichung herleiten

  • Woehlerversuch

    Konstante MIttelspannung mit grosser Spannungsamplitude, dann kontinuierliches verkleinern der Amplitude, nach DIN 50100

  • Definition Ermuedung

    Werkstoffversagen bei steigender dynamische Belastung

  • Definition Spannungsverhaeltnis

    R= su/so

  • Belastungsbereiche

    |sm|>=sa Druckschwellbereich, |sm|<sa Zug-Druck-Wechselbereich, sm>=sa Zugschwellbereich

  • Lebensdauer bis zur zulässigen Zeitdehngrenze bestimmen

    Kriechgeschwindigkeit des sekundären Bereichs und vernachlässigen der plastischen Anteile des primären Kriechens, daraus tzul

  • Kriechverhalten grob und feinkristalliner Werkstoffe

    grobe kriechen weniger als feinkristalline Metalle, Schwachpunkte sind dabei Grenzflächen zwischen Kristallen -> hochbeanspruchte Bauteile grobkristallin

  • Kurzfestigkeit

    N=< 1000

  • Langzeitfestigkeit

    1000 <= N =< Ngrenz

  • Dauerfestigkeit

    N > Ngrenz(Stahl: 2*10^6)

  • Einflussgroessen Dauerfestigkeit

    Wärmebehandlungs und Werkstoffzustand, sm, Beanspruchungsart, Probengroesse, Oberflächenzustand, Kerbwirkung

  • Zusammenhang Zugschwellfestigkeit, Zug Druck

    szsch/2 = Ka*szdw^q, mit q = 0.99 und Ka = 0.84

  • Zusammenhang Wechselfestigkeit, Zugfestigkeit

    sbw = (0.5+-0.1)Rm, szdw= (0.4+-0.1)Rm

  • Kerbschlagbiegeversuch

    Einseitig gekerbte Probe wird in Dreipunktbiegung durch einen Schlag mit Pendelhammer zerbrochen (Sproedbruchneigung), DIN 10045

  • Kerbschlagversuch Kombination

    Kerbwirkung + Schlagbeanspruchung

  • Temperaturabhängigkeit der Kerbschlagarbeit

    krz oder hex brechen unterhalb gewisser Temperaturen spröde, Kfz Metalle nicht

  • Bruchflächen Hochlage Kreischlagbiegeproben

    erheblich plastisch verformt, Bruchfläche matt und faserig

  • Bruchflächen Tieflage Kreischlagbiegeproben

    nicht plastisch verformt, Bruchflaeche glitzernd koernig

  • Was führt zu Versproedung von Staehlen

    geringe Temperatur, hohe Beanspruchungsgeschwindigkeit, scharfe Kerben

  • Wie kann man Kaltsprödigkeit von Stählen vermeiden?

    Durch Kornfeinung

  • Vorteile Kornfeinung

    Erhöht Festigkeit und Zähigkeit

  • Nachteile Kornfeinung

    zunehmende Kriechneigung, höhere Korrosionsanfaelligkeit

  • Definition Haerte

    Widerstand der Materialoberfläche gegen plastische Verformung

  • 4 Haertepruefungen

    Ritzhaertepruefung, Feilhaertepruefung, Eindringhaertepruefung, Rueckprallhaertepruefung

  • Haertepruefungen Eindruckoberflaeche

    KNOOP, VICKERS, BRINELL

  • Haertepruefungen Eindrucktiefe

    ROCKWELL

  • Haertepruefung Vickers, Durchfuehrung

    Pruefkoerper: Vierseitige Diamantpyramide, Prueflast, 0.01-100 kp, Zeit: 10-15s, Messung, Diagonale des Quadrats, daraus Oberflaeche berechnen

  • Anderer Name Vickers

    DPH Pruefung

  • Darstellung Vickers Haerte

    MZ HV F/t MZ: Haertewert, HV: Bezeichnung Vickers, F: Prüfkraft, t: Einwirkdauer

  • Drei Prüfbereiche Vickers

    Makrobereich HV 5-100, Kleinlastbereich HV 0.2-5, Mikrobereich HV 0.01-0.2

  • Haertepruefung Knoop Durchfuehrung

    Pruefkoerper: Vierseitige rhombische Diamantpyramide, Prueflast: 0.2-100kpa, Messung der Eindruckdiagonalen (DIN EN ISO 4545)

  • Darstellung Knoop Härte

    MZ HV F

  • Haertepruefung Brinell, Durchfuehrung

    Pruefkoerper: Polierte Hartmetallkugel Durchmes. D, Prueflast: 0.2-100kpa, Messung des Durchmesser 2x 90 grad versetzt (DIN EN ISO 6506)

  • Darstellung Brinell Haerte

    MZ HDW D F t, W Material der Pruefkugel

  • Haertepruefung Rockwell, Durchfuehrung

    Pruefkoerper: Diamantkegel oder gehaertete Stahlkugel, Messung der Eindrucktiefe (DIN EN ISO 6508)

  • 2 Rockwell Haerteskalen

    Haerteskala C (Diamantkegel, cone), Haerteskala B (ball)

  • Vorteile Härteprüfungen

    Nur geringe Beeinträchtigung der Oberfläche, schnell und guenstig

  • Definition Amorph

    Stoffe mit regelloser Atom oder Molekülanordnung, hohe Zähigkeit(Mehlwasser)

  • Definition Elementarzelle

    Kleinste Einheit die alle Bestimmungsgrößen eines Kristalls erhaelt

  • Definition Koordinationszahl

    Anzahl der Atomnachbarn, kp Gitter -> 6

  • Kristallgitter mit Packungsdichte

    Kubisch primitiv p=52%, Kubisch raumzentriert: p=68%, Kubisch flaechenzentriert p=74% (ABC), Hexagonal p=74% (ABA)

  • Definition Anisotropie

    Richtungsabhängigkeit der Eigenschaften (krz Eisen hat höheren Emodul entlang der Raumdiagonalen), bei Berechnungen meist Isotope Werkstoffe

  • Defintion Korn

    Kleine Körner aus denen ein Realstoff aufgebaut ist, 10^3 bis 10^9

  • Definition Korngrenze

    Uebergangszone zwischen benachbarten Kristallen die gegeneinander verdreht sind

  • Punktfoermige Gitterbaufehler

    Auch Nulldimensional genannt, Leerstellen, Fremdatome auf und zwischen Gitterplätzen, Frenkel-Defekte

  • Linienfoermige Gitterbaufehler

    Stufenversetzung, Schraubenversetzung

  • Flaechige Gitterbaufehler

    Aussenoberflaechen, Korngrenzen, Phasengrenzen, Anti-Phasengrenzen, Zwillingsgrenzen, Stapelfehler

  • Raeumliche Gitterbaufehler

    auch dreidimensional genannt, Ausscheidungen, Einschlüsse, Mikrorisse, Mikroporen, Zwillinge

  • Definition Phasengrenze

    Grenze an der Kristalle unterschiedlicher Stoffe aufeinandertreffen

  • Definition Zwilling

    Kristallteile die in symmetrischer Kipplage zum Grundkristall gewachsen sind (Hauptsächlich bei geringer Stapelfeldenergie)

  • Definition Diffusion

    Zeit und temperaturabhängige Wanderung von Atomen oder Molekülen, Ausgleich von Konzentrationsgradienten, Leerstellediffusion, Interstitielle Diffusion, Frenkel-Defekt

  • Defintion Kirkendall Effekt

    Ungleicher Stoffaustausch bei Diffusion, Porenbildung, aufgeworfene Wülsten, nur bei hohen Temperaturen und langem Gluehen

  • Theoretische Schubfestigkeit

    Führt zu einer Verschiebung der oberen zur unteren Atomlage

  • Kritische Schubspannung

    Niedrigste Schubspannung unter der sich Einkristalle zur plastischen Abgeltung bringen lassen

  • Schubaspannungen bei Versetzungen

    Fuer kleine Verschiebungen Hooksches Gesetzt, tau=G/2pi

  • Definition Versetzung

    Linienförmige bzw. eindimensionale Gitterbauffehler

  • Beschreibung von Versetzungen

    Burgers Vektor (schliesst Kreis im Uhrzeigersinn)

  • Bedeutung des Burgers Vektors

    Versetzung wird euch Lage der Versetzungslinie und Burgersvektor beschrieben, Stufenversetzung senkrecht zu Versetzungslinie, Schraubenversetzung parallel

  • Nachweis von Versetzungen

    Durch Elektronenmikroskop in 50ern, Kristallwachstum wäre ohne Versetzungen nicht so schnell

  • Scherung

    mehrere Versetzungen führen zur Scherung

  • Definition Versetzungsmultiplikation

    Der Effekt das bei niedrigen Spannungen Verformungen des Materials entstehen, Vordere Versetzung schafft Platz für nächste Reihe

  • Definition Frank Read Quelle

    Anordnung bei der durch Versetzungsmultiplikation mehrere Schleifen (Versetzungsringe) ausgesendet werden

  • Wie gross ist der Unterschied der Linienenergie zwischen Schrauben und Stufenversetzungen

    Stufenversetzungen haben 30% mehr gespeicherte Energie

  • Stapelfehler

    Im kfz und hex Gitter bewegen sich abgleitende Gitterbereiche von Talmulde zu Talmulde, dadurch Zickzack Kurs und Stapelfehler, Fehler umso breiter je geringer Stapelfeldenergie

  • Gleitsystem kfz-Gitter

    4 nichtparallele Gleitebene, 3 unabhängige Gleitrichtungen, -> 12 Gleitsysteme

  • Gleistsystem krz-Gitter

    6 Gleitebenen, 2 Gleitrichtungen, 12 Gleitsysteme

  • Gleitsystem hex-Gitter

    c/a = 1,633: 1 Gleitebene, 3 Gleitrichtungen; Verhaeltenis c/a <1,633 3 Gleitebenen, 1 Gleitrichtung

  • Vielkristallverformung

    sehr viele Einzelkristalle nehmen gleichzeitig an Verformung teil, min 5 Gleitsystem werden betätigt, unter 5: spröder Bruch

  • Defintion Hall-Petch-Beziehung

    Beschreibt die Abhängigkeit der Spannungen von der mittleren Korngröße des Werkstoffs

  • Gültigkeit Hall-Petch

    Mit zunehmender Verformung haben Korngrenzen weniger Bedeutung -> ungueltig

  • Wonach entstehen Punktdefekte

    Prinzip des geringsten Energieaufwands, deshalb oberhalb und unterhalb der Gleitebene

  • Definition Cottrell'sche Wolke

    Ansammlung von Punktdefekten in der Umgebung von Stufenversetzungen

  • Definition Portevin-Le-Chatelier Effekt

    dynamische Reckalterung, unstetiges ruckartiges Fliessen, beruht auf Diffusionsvorgängen , Hohe Umformgeschw. bewirken höhere Versetzungsgeschw. und Temperaturerhoehung

  • Definition Klettern

    Stufenversetzung die auf Hindernis trifft gleitet weiter, verschieben der Gleitebene durch interstitielle Fremdatome

  • Effekte des diffusionkontrollierten Kletterns

    bestimt die Geschwindigkeit des sekundären Kriechens

  • Kaltverformung

    Erzeugung von Punktdefekten und Versetzungen, Bei Größeren Verformungen Bildung von Texturen

  • Merkmale Kaltverformung

    zunehmend: Haerte,Streckgrenze, plastische Dehngrenze und Zugfestigkeit, abnehmend: Bruchdehnung, Brucheinschnuerung, Emodul, Dichte, Leitfaehigkeit

  • Woher kommen die Eigenschaftsveränderungen bei Kaltverformung

    plastische Verformung erzeugt Versetzungen, Ausatmung dieser, Hemmung der Versetzungsbewegung, Spannung und Verformung steigen, Werkstoffversproedung

  • Glühen kaltverfestigten Materials

    Eigenschaftsaenderung: keine Streckung in Walzrichtung, Kaltbearbeitungseigenschaften werden rückgängig gemacht

  • Weichglühen kaltverfestigten Materials

    nach Kaltverformung unter 5% entsteht ein gröberes Gefüge und erhebliche Kornfeinung

  • Definition Rekristallisation

    Alle Vorgänge bei denen Grosswinkelkorngrenzen wandern. Koerner ändern ihre Form. führt zum Abbau der Kaltverformungeigenschaften

  • Primaere Rekristallisation

    Läuft bei Weichglühen mit vorheriger Kaltverformung ab. Verformbarkeit wieder hergestellt, angetrieben durch Verzerrungsenergie

  • Definition Erholung

    Wandern von Punktdefekten und Auslöschen von Versetzungen

  • Unterschied Erholung zu Rekristallisation

    E: erfolgt sofort, kann nur einen Teil Rückgängig machen, hohe Erholung bei hoher Stapelfeldenergie

  • Unterschied Rekristallisation zu Erholung

    benoetigt Keime, Inkubationszeit bis Rekordzeit einsetzt, niedrige Temperatur verlaengert Inkubationszeit

  • Versetzungsdichte

    kann reduziert werden indem sich entgegengesetzte Versetzungen aufheben, Stufenversetzungen können klettern auf andere Gleitebenen, Schraubenversetzungen können ohne Diffusion Gleiteben wechseln

  • Kleinkornwinkelgrenze

    Nach Erholungsglühen bleibende Versetzungen arrangieren sich zu geordneter Konfiguration

  • Kleinwinkelkippgrenze

    Spezialfall mit nur Stufenversetzungen der Kleinwinkelkorngrenze

  • Kleinwinkeldrehgrenze

    Spezialfall mit nur Schraubenversetzungen der Kleinwinkelkorngrenze

  • Zellbildung

    Zellen sind Gebiete niedriger Versetzungsdichte, setzt während der Verformung ein, Erholungsglühen Vergrößert Zellen

  • Defintion Rekristallisationstemperatur

    Wenn bei 75% Hohen/Querschnittsabnahme Verformung des Werkstoffs eintritt und jeweils eine Stunde geglüht wird dann ist Rekristallisationstemp die Temp bei der die Eigenschaftsaenderung zur Hälfte rückgängig gemacht ist

  • Faktoren Rekristallisationstemperatur

    Verunreinigungen, Menge an Fremdatomen

  • Vorraussetzung primärer Rekristallisation

    Mindestmass an Verformung notwendig (kritischer Reckgrad, idR unter 5%)

  • Definition stetiges Kornwachstum

    zeitabhängige Größenänderung des Korndurchmessers

  • Definition sekundaere Rekristallisation

    Nach hohen Verformung oder Gluehtemp. wachsen manche Kristalle schneller als ihre Nachbarn, Treibend ist dabei die Korngrenzenergie

  • Kornwachstum

    nur Körner mit mind. 6 Ecken koennen stabil sein, ansonsten mind. ab einer Grenze Konvex gekrümmt, JE MEHR ECKEN DESTO MEHR WACHSTUM

  • Wann tritt sekundäre Rekristallisation ein

    wenn stetiges Kornwachstum behindert wird, mit Ausnahme weniger statisch begünstigter Einzelkoerner

  • Definition unstetiges Kornwachstum (sek. Kornwachstum)

    einzelne Kristalle wachsen ungleich schneller als Nachbarn und Bilden Riesenkörner in feinkörniger Matrix

  • Zustandsdiagramm

    Zeigt Temperatur und Druckabhängigen Zustandsverlauf des Stoffes

  • Eigenschaften Zustandsdiagramm

    bei atmosphärischem Druckk, Legierungen mit 2 Komponenten, Phasen durch Phasengrenzen getrennt, Weglassen der Dampfphase, Zu untersch. Phaseneigenschaften gehören untersch. Kristallsystem

  • Methoden Zustandsdiagramm

    experimentell, Differentialthermoanalyse, Messung der Leitfähigkeit, Elastische Eigenschaftsaend., magnetische Verhaltensaend.

  • Definition Phase

    Erscheinungsform in der Legierungen abhängig von Temp., Druck und Legierungskonzentration auftreten

  • Nutzen der Zustandsdiagramme

    Rückschlüsse auf: Waermebehandelbarkeit, Temperaturführung im Herstellungsprozess von Legierungen, Versproedungseffekte, Mengenanteile der Phasen, Chemische Zusammensetzung, Ablauf der Erstarrung

  • Definition Liquiduslinie

    Punkte beginnender Erstarrung der Schmelze

  • Sodiuslinie

    Punkte beginnender Aufschmelzung aus der Starre

  • Erscheinungsbedingungen Isomorphes System

    Gleicher Gittertyp der Komponenten, Geringe Neigung zu Verbindungsbildung, Atomradiendifferenz < 15%, nur geringe Abweichungen der chemischen Wertigkeit

  • Definition Isomorphes System

    Vollständige Löslichkeit im flüssigen und festen Zustand

  • Erstarrung Isomorphes System

    Schmelzwaerme proportional zu kristallisierendem und temperaturabhängigem Feststoffanteil

  • Wie sind zwei Komponenten loeslich

    beliebig viele Gitterplätze von A durch Atome von B ersetzbar

  • Eutektisches Gefuege

    Feinlamellares Gemisch der beteiligten Kristallarten, Einbau von Fremdatomen sinkt mit abnehmender Temperatur

  • Eutektikale

    Sodiuslinie (isotherm und waagerecht)

  • Eutektische Legierung

    Gemeinsamer Schnittpunkt der Liquiduskurven mit der Eutektikalen

  • Peritektisches System

    S+b = a

  • Eutektisches System

    S= b+a

  • Peritektisches System

    Vornehmlich bei Komponenten mit grossen Schmelzpunktunterschieden, b-Kristalle bleiben erhalten, a-Kristalle bilden Umhuellung

  • Kristallseigerungen

    Entmischungen, chemische Inhomoginitaeten innerhalb einzelner Kristalle, entstehen bei mangelnder Diffusionszeit

  • Blockseigerung

    Abgrenzende erstarrte Schicht senkt Konzentration im Inneren des Erstarrungsvorgangs

  • Binaere Zustandsdiagramme

    Eigenschaften: ähnlich grosse Atomradien, geringe Neigung zu chemischer Wechselwirkung, es bilden sich eutektische Zustandsdiagramme

  • Bezeichnungen des Fe-Fe3C Diagramm

    Ferrit: Krz-a-MK, Austenit: Kfz-y-MK, d-Ferrit: Krz-d-MK, Zementit: Fe3C

  • Definition Primaerphase

    feste Phasen die zuerst aus der Schmelze ausgeschieden werden

  • Definition Primaerzementit

    Zementit aus dem Feld CDF aus Schmelze bildet

  • Definition Sekundaerzementit

    Zementit welches unterhalb der Eutektikalen aus y-MK ausscheidet

  • Definition Tertiaerzementit

    a-MK hat mit sinkender Temp. geringere C Löslichkeit, also geringere Zementitausscheidung

  • Wie wird das C-Atom im Eisen geloest

    Zwischen Gitterplätzen (Oktaederluecke), Im krz Gitter entsteht durch das C Atom eine grosse Verzerrungsenergie, deshalb max. Löslichkeit von 0.022% im a-MK, im Kfz Gitter 2.1% Loeslichkeit

  • Was bedeuten durchgezogene Linien im Eisen-C-Diagramm

    Megastabiler Zustand, für die Wärmebehandlung aussagekraeftig

  • Was bedeuten gestrichelte Linien im Eisen-C-Diagramm

    stabiler Zustand, technisch geringe Bedeutung, tritt nach langem Glühen ein

  • Lederburit

    Phasengemisch aus 52% Aussteint und 48% Zementit, entsteht bei Erstarrung eutektischer Legierungen

  • Perlit

    Phasengemisch aus 11,7% Zementit und 88,3% Ferrit

  • Was passiert, wenn man die Abkuehlgeschwindigkeit erhöht?

    Phasenumwandlungen werden zu tieferen Temperaturen verschoben

  • Warum gibt es eine maximale Umwandlungsgeschwindigkeit?

    Wettlauf zwischen Diffusion und Keimbildung, daraus folgt Temp. Regelung zwischen zu hoch oder zu tief (Keimbildung nicht möglich, diffusion nicht möglich)

  • Was ist Zwischenstufengefuege bzw. Bainit

    Perlitlamellen wachsen dicht zusammen bis Lamellenstruktur zerstört wird, dann bilden sich kleine, nicht zusammenhängende Zementitpartikelchen, diese heissen Bainit

  • Verhalten von Zähigkeit und Festigkeit mit steigender Akuehlgeschwindigkeit

    Vom gröberen zum feineren Perlit steigt die Festigkeit und nimmt die Zähigkeit ab

  • Entstehung Martensit

    Laengung der C- Achse bei diffusionsloser Umwandlung von a-MK nach y-MK, krz-a MK wird also durch zu grosse C- Atome verzerrt

  • Eigenschaften Martensit

    Rissbildung möglich durch Verzerrung, sehr hart, feinnadelig und bricht sproede

  • Ms

    Martensitstart Temp

  • Mf

    Martensitfinish Temp

  • Wovon haengt die Härte eines Stahls ab

    Menge an Kohlenstoff und Martensitanteil

  • Welche Elemente verzögern die Umwandlungen von Ferrit-Perlit zu Bainit

    C + Cr, Mo, Mn, Bohr 0.002-0.003, Ni > 1m/o

  • Zeitzählung isotherme ZTU Diagramme

    beginnt wenn Probe in Abschreckbecken eintaucht

  • Zeitzaehlung kontinuierliche ZTU Diagramme

    Nullpunkt ist Unterschreiten der A3/Acm Temperatur

  • Definition kontinuierliche ZTU Diagramme

    Diagramme, die gamma alpha Umwandlung entlang kontinuierlicher Abkuehlkurven wiedergeben

  • Zustandsdiagramme Abkürzung K

    voreutektoider Zementit (Karbid)

  • Gliederung Bezeichnungsnorm DIN EN 10027

    Gruppe 1: Bezeichnung anhand phsyk. und mech. Eigenschaften, Gruppe 2: Bezeichnung anhand chem. Zusammense,

  • S235J2G3

    Stahlbaustahl, Re=235, Kerbschlagarbeit 27 bei -20, G3: vollberuhigt gegossen

  • P265NH

    Druckbehaelterstahl, 360, normalgeglueht

  • E360C

    (Engineering)Machinenbaustahl, 360N/mm2, besondere Kalumformbarkeit

  • Gruppe 2 X

    Legierte Staehle (nicht Hs) mit mindestgehalten

  • C

    Unlegierte Staehle mit Mn- unter 1%

  • Verschluesselungsfaktoren

    Faktor (4): Cr, Mn, Ni,Si, 10: Al,Mo,Pb,Monocarbidbinder 100: C,N,P,S 1000: B

  • X5CrNi18-10

    0.05% C, 18%Cr, 10% Ni (X-also entschlüsselt)

  • Position 1 Gusseisenwekstoffe DIN EN 1560

    EN

  • Position 2 Gusseisenwekstoffe DIN EN 1560

    GJ, Gusseisen

  • Position 3 Gusseisenwekstoffe DIN EN 1560

    Graphitstruktur

  • Position 4 Gusseisenwekstoffe DIN EN 1560

    Mikro/Makrostruktur

  • Position 5 Gusseisenwekstoffe DIN EN 1560

    Mechanische Eigenschaften

  • Position 6 Gusseisenwekstoffe DIN EN 1560

    Zusaetzliche Anforderungen

  • Graphitstruktur

    L = lamellar, S= Kugelig, M= Temperkohle, V= Vermikular, N=Graphitfrei lederburitisch, Y= Sonderstruktur

  • Makro/Mikrostruktur

    A= Austenit, F= Ferrit... Q= Abgeschreckt, T= Verguetet, B= Nichtentkohlend, W= kohlend geglueht

  • Mechanische Eigenschaften (Position 5)

    D= Rohgussstueck, H= waermebehandeltes Gussstueck, W= Schweisseignung für Verbindungsschweissen, Z= Zusätzliche Anforderungen

  • Stickstoff im Stahl

    Ursache für Reckalterung -> Cotrellsche Wolken , Zugfestigkeit steigt, Zähigkeit sinkt\

  • Wasserstoff im Stahl

    Innere Risse durch Einschluesse

  • Kupfer im Stahl

    Bildung von Kupfersulfid -> Risse auf Korngrenze

  • Phosphor im Stahl

    Korngrenzbrueche, Zähigkeit sinkt

  • Silizium+ Mangan

    Setzen Dehnung herab, Festigkeitssteigerung

  • Ni- Anteil > 30 m/o

    Stabilisiert y MK bis Raumtemp

  • Vorteile NiCr zu C

    Mindestgehalt bis 8 m/o senkbar, kriechfester, gut gegen Korrosion, auch für kyrogene(niedrige) Temp gut da nicht sproede

  • 18 m/o Cr, 10 m/o Ni

    kriechfest und rostfrei, nicht schlagspröde, nicht Haertbar da keine Eutektoide Umwandlung, nicht magnetisierter, mögliche niedrig Temp Bildung von Martensit

  • Wichtigstes Legierungelement für Stahl

    Chrom, Verschiebung der Bainitstufe im ZTU Diagramm, Vollmartensitische Gefüge möglich, bildet Oxidschicht, billig 12m/o-1,5m/o

  • Legierung mit W, Mo

    Kabidbildner in Werkzeugstaehlen

  • Legierung mit Vanadium

    ins Hs für Warmhärte bei 550º

  • Legierung mit V und Nb

    Kornfeinung

  • Legierung mit Si

    hohes Formfuellungsvermoegen

  • Weisses Gusseisen

    hoher Zementitanteil (verschleissfest), Glühen in entkohlter Atmosphäre verursacht weissen Temperguss

  • perlitscher Grauguss

    lamellares Graphit

  • Grauguss+ Mg,Mn,P,S

    Kugelgraphit, sehr gut giessfaehig

  • Spannungsarmgluehen

    500-600º

  • Weichgluehen

    nach Kaltverformung, Rekristallisation

  • Diffusionsgluehen

    Homogenisieren der Kristallseigerungen im Gusszustand (Solidustemperatur)

  • Seigerung

    Entmischung

  • Normalgluehen

    Feinlamellaren Perlt oberhalb GSK-Linie

  • Anlassen

    Glühen bei niedrigen Temp.

  • Haerten

    Austenitisieren + Abschrecken

  • Vergueten

    Haerten+ Anlassen

  • ZTU vollstaendige Martensitbildung

    Gesamtes Ms-Mf Temperaturfeld durchlaufen, Mf bei 0.5-0.6, Anlassen bei 180º, Hohe Abkuehlgeschw.

  • Joming Abschreckversuch

    Wasserstrahl an heisse austenitische Probe geschossen, mehr Härtung oben als unten

  • Verguetungsstaehle

    C30-C60, Cr,Mo,Ni verschieben Ferrit-Perlit und Bainit Nase im kontinuierlichen ZTU Diagramm

  • Randschichthaerten

    Verschleissfeste Oberfläche, Volumenzunahme bei Martensitbildung-Druckeigenspannung-Schwingfestigkeit

  • Flammhaerten

    Flammhaertung im Ofen, Wasserdusche

  • Induktionshaerten

    Wirbelstromerhitzen und Wasserdusche

  • Warmbadhaerten

    Schnelle Abkühlung im Warmbad dann isotherm halten

  • Einsatzhaerten

    Lange Gluehen in C reicher Atmosphaere, abschrecken-> Druckeigenspannung, Schwingfestigkeit

  • Nitrieren

    Höhere Verschleissfestigkeit durch Einbringung von N

  • Salzbadnitrieren

    Werkstueck in N-haltiges bad bei 500-560º

  • Plasmanitrieren

    Entfettetes Werkstueck im Vakuum, Ionisiertes N trifft auf Oberfläche -> Diffusion

  • Aluminiumwerkstoffe Vorteil

    geringe Dichte, einfache Formgebung, gute Zerspanbarkeit, Korrosionsbeständigkeit, Leitfähigkeit

  • Nachteile Aluminium

    geringere Festigkeit als Stahl, teuer

  • Reinaluminium

    Reinheit 99-99,9m/o

  • Reinstalaluminium

    min.99,9m/o , Bezeichnung mit Zusatz R

  • Al2O3

    sehr dicht-> Lebensmittelverpackung

  • Al-Knetlegierung

    Spezielle Behandlung: Strangpressen, Walzen, Schmieden "kneten", Verunreinigungen abscheiden und Rekristallisation

  • Nicht aushaertbare Knetlegierungen

    AlMg, AlMn

  • Aushaertbare Knetlegierungen

    Loesungsgluehen, Abschrecken, ->Löslichkeitsabnahme-> Mk Uebersaettigung-> Ausscheidungen verhindern Bewegung von Versetzungen

  • Hauptgruppen Knetlegierungen

    AlCuMg, AlMgSi, AlZnMg, AlZnMgCu,

  • Kohaerente Ausscheidungen

    innerhalb eines Korns, besonders bei Legierungselementen mit ähnlichen Gitterparametern

  • teil/inkohaerente Ausscheidungen

    Ausscheidung nur an Grenzfläche kohaerent/Legierungselemente mit abweichenden Gitterparametern

  • Ausscheidungen AlCuMg

    Al2CuMg, Al5Mg2Cu2, bei hoeherem Si weitere,

  • Ausscheidungen AlMgSi

    Mg2Si, AlMnSi, AlMgSi-Legierungen

  • Ausscheidungen AlZnMg

    metastabiles MgZn2, MgZn5, Al2Mg3Zn3

  • Ausscheidungen von AlZnMgCu

    ZnMg

  • Aluminium-Gusslegierungen

    Gewohenlich 5 - 20 m/o Si für gute Giesseigenschaften, Veredelung durch Behandlung der Schmelze mit 0.01m/o Na/St -> nicht lamellier Erstarrung (rund)

  • HS 1-2-3-4.5

    Schnellarbeitsstahl, W, Mo, V, Co