Preparation for school leaving examination

Grundlagen Werkstofftechnik für Prüfungsvorbereitu­ng

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Preparation A-Level
Material Engineering

University, School

OSZ Cottbus

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Kartographie Begriffe Gauß-Krüger-Pro­jek­tion Zylinderprojekt­ion­, transversale Lage des Zylinders, winkeltreu; Ellipsoid nach Bessel(1841)mit dem Fundamentalpunk­t Hermannskogel in Wien; Ellipsoid: Bezugsfläche Bessel-Ellipsoi­d; Projektionssyst­em:­ Gauß-Krüger-Sys­tem­ Meridianstreife­n (Zonen): drei 3 Grad breite Streifen decken das Bundesgebiet ab; Bezugsmeridiane­: 28°,31°,34° östlich von Ferro (17° 40’’­ westlich von Greenwich); Höhenbezugssyst­em:­ Pegel von Triest;…
WÖHLER- Kurve vom Typ I: kubisch raumzentriertes Gitter Zeitfestigkeits­b­ereich direkt nach Dauerfestigkeit­sbe­reich WÖHLER- Kurve vom Typ II: Kubisch flächenzentrier­te Werkstoffe Keine ausgeprägter Dauerfestigkeit­sbe­reich Zwei Zeitfestigkeits­ber­eiche Kerbeinfluss: keine Glatten Bauteile dadurch Verringerung der Wechselfestigke­it = Kerbwirkungszah­l: abhängig vom Werkstoff und Oberflächengüte Hohe Festigkeit durch Verringerung der Zähigkeit Kerbempfindlich­er Betriebsnahe Belastung:…
  • Selbstdiffusion: arteigene Atome im Gitter

  • Fremddiffusion: artfremde Atome

  • An Grenzflächen ( Oberflächen; Krongrenzen) leichtere diffusion als im Kern

  • In Amorphen Stoffen schneller als in Kristallinen


    Kirkendall- Effekt: 2 Grenzfläche zusammentreffende Stoffe unterschiedlich Diffundieren

    Massedifferenzen an den Grenzflächen Verschiebung der Trennebene


    Sintern: wird gewählt bei:

    - Wirtschaftlicheren Formgebung

    - Masseproduktion

    - Spezifischen Stoffaufbau gewünscht

    - hoher Schmelzpunkt

    -


    Legierungsbildung

    Kristallgemische:

  • Verschiedene Kristallarten(Phasen) bzw. Kristallite nebeneinander

    Komponente A&B

    Heterogenes Gefüge ( 2Phasen im Gefüge)

    Änderung der Werkstoffeigenschaften proportional der Zusammensetzung

    Mischkristalle(MK): feste atomare Lösung der beiden Komponente A&B ineinander

    B-Atome im Gitter von A eingebaut.

    Homogenes Gefüg.....[read full text]

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    Voraussetzung: A und B bilden das gleiche Gitter

    Größe Atomradien ist ähnlich (10-15% unterschied)

    Etwa gleiche Zahl von Valenzelektronen

    MK-BildungGitterverzerrung Festigkeits- und Härtesteigerung


    Überstrukturphasen: regelmäßige Anordnung von Atomen

    Im Cu- AU system 2 Phasen bei25% Au und CuAu bei 50% Au

    Bilden sich im Gleichgewichtszustand (geglüht)

    Zeichnen sich durch Extremwerte der Eigenschaften aus spröder als ungeordnete MK.

    Gitteraufbau des Wirtsgitter

    Intermetallische Phasen: komplizierteres Gitter

    Hart und Spröde

    Fe-C 6,67%Zementit


    Zustandsbeschreibung und Gefüge


    System mit vollständiger Unlöslichkeit der Komponenten im festen Zustand

    Komponente B zu A Schmelzpunkt erniedrigt

    Beide Stoffe im festen Zustand nicht mischbar

    Äste der Schmelzpunkterniedrigungen treffen sich im Punkt E


    Homogene Schmelze S Abkühl.....

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    Punkt 3: erstarrungen des letzten Tropfens Konzentration Cs3

    MK hat unterschiedliche Konzentrationen.



    System mit teilweiser Löslichkeit der Komponenten im festen Zustand

    Aufheiz- und Abkühlungskurve des reinen Eisens


    Eisen-Kohlenstoff-Diagramm

    Korrosion


    Def. Korrosion ist eine Reaktion eines metallischen Werkstoffs mit seiner Umgebung, die eine messbare Veränderung des Werkstoffes bewirkt und zu einer Beeinflussung der Funktion eines metallischen Bauteil oder eines ganzen System führen kann.


    - ein freiwilliger Vorgang/ nur Geschwindigkeit beeinflussbar


    Vorgänge:

    Chemische Korrosion: findet in Hitze statt Einwirkung trockener gase (O2;Cl;SO2)

    Durch Diffusion gekennzeichnet

    Metalloxidation +Verzunderung / Reaktionsmechanismus ist die Diffusion

    Sauerstofftransport über Leerstellen bzw. Poren


    Elektrochemische Kor.: Vorhandensein eines elektr.....

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    Spannungskorrosion: Spannungen+Korrosionsmedium auf ein Werkstoff einwirken/ Lötbrüchigkeit



    Schutz: Passiv: aufbringen von Schutzschichten (Gläsern; Keramiken; Kunststoffen)

    Verfahren: Feuerverzinken; Galvanisieren; Pulverbeschichten; Phosphatieren


    Aktiv: Korrosionsfördernde Bestandteile entfernen ( Luftfeuchtigkeit herabsetzen)

    Inhibitoren(meist hochmolekulare organische Verbindungen zugesetzt werden aggressive Bestandteile zu verhindern.


    Korrosionsmittel: - Entfernung aggressiver Bestandteile

    - Zusatz von Stabilisatoren

    - Zusatz von Inhibitoren


    Werkstoff: - Legieren

    - Gefügeverbesserung durch Wärmebehandlung

    - Verbesserung des Öberflächenzustandes

    - Korrosionsgerechtes Konstruieren

    Angriffsbedingungen:

    - Temperaturänderung

    - Druckänderung

    - Veränderung von .....

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    Konzentrationsunterschiede im

    Werkstoff auszugleichen, mit dem

    Ziel einer gleichmäßigen Ver-

    teilung löslicher Bestandteile.

    ------------

    Grobkornglühen:

    Glühen bei einer Temperatur

    im Austenitgebiet mit ausreichend

    langem Halten um ein gröberes

    Korn zu erzielen.

    Wird zur Verbesserung der

    spanabhebenden Bearbeitung

    bei untereutektoidischen

    Stählen durchgeführt.

    ------------

    Spannungsfreiglühen:

    Wird durchgeführt um Spannungen,

    die infolge ungleicher Erwärmung

    aufgetreten sind, auszugleichen.

    ------------

    Rekristallisationsglühen:

    Eigenschaftenänderungen durch

    vorhergehender Kaltverformung

    werden rückgängig gemacht.

    Dabei wird eine Kornneubildung

    ohne Phasenumwandlung erreicht.

    ------------

    Weichglühen:

    Glühen bei einer Temperatur

    dicht unter Ac1 (eventuell auch

    oberhalb .....

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    Hohe Festigkeit durch Verringerung der Zähigkeit Kerbempfindlicher


    Betriebsnahe Belastung: Gestaltfestigkeitsprüfung: abweichende Form

    Betriebsfestigkeitsprüfung: zeitliche Folge unterschiedlicher Spannungsamplituden

    Belastung mit geringen Spannungsamplituden Werkstoff gewöhnt höher Dauerfestigkeit als einer untrainierten Probe

    Belastung mit hoher Spannungsamplituden Schädigung vorzeitige Brüche


    Schädigungsmechanismen: von Bauteiloberflächen/ Gebieten mit örtlicher Spannungskonzentration (Querschnittsübergängen oder Fehlern)


    durch Leerstellenkonzentration bilden sich Anrisse. Aus mikroskopische Anrisse werden makroskopische Risse bis zum Bruch


    Verfestigung, Rissbildung, Rissausbreitung und Bruch treten überlappen auf.

    Restquerschnitt hält nicht mehr Spannungsamplitude stand Gewaltbruch (Ermüdung)


    • Anrissstelle A Ausgang des .....

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