1.1 De Trekproef Flashcards

Question 1

Q

Geef Formule Specifieke rek ε

Answer

A

∆𝑙 / 𝑙0
∆𝑙 = lengteverandering
𝑙0 = beginlengte

Question 2

Q

Geef formule Nominale spanning σ

Answer

A

𝐹 / 𝐴0

Question 3

Q

wat is σR?

Answer

A

Rekgrens of elasticiteitsgrens, voor nominale spanningen boven σR treed er plastische vervorming op.

Question 4

Q

wat is σP?

Answer

A

Proportionaliteitsgrens of evenredigheidsgrens. Dit is het laatste punt waarvoor de wet van Hooke geldt

Question 5

Q

Geef de wet van Hooke en verklaar de symbolen

Answer

A

σ / ε = constante = E

met E de Elasticiteitsmodulus of modulus van Young

Question 6

Q

wat is σW?

Answer

A

Ware spanning, niet berekend met de begindiameter maar met de ware.
𝐹 / 𝐴 = (𝐹 / 𝐴0) (1 + ε)

Question 7

Q

Geef de formule voor de coefficient van poisson

Answer

A

−𝑣 =(∆𝐷 / 𝐷0) / (∆𝑙 / 𝑙0)

Question 8

Q

Defineer Brosse breuk

Answer

A

Breekrek en insnoering klein, weining of geen plastische vervorming, breukvlak loodrecht op trekrichting

Question 9

Q

Defineer Taaie breuk

Answer

A

Breekrek en insnoering groot, goed plastisch vervormbaar, breukvlak is kegel onder 45°

Question 10

Q

Defineer Vloeigrens

Answer

A

Laatste van de nominale spanningen tijdens het vloeien

Question 11

Q

Defineer week

Answer

A

lage rekgrens

Question 12

Q

Defineer Stug

Answer

A

hoge rekgrens

Question 13

Q

Defineer Soepel/elastisch

Answer

A

kleine elasticiteitsmodulus

Question 14

Q

Defineer Stijf

Answer

A

grote elasticiteitsmodulus

Question 15

Q

Defineer Zwak

Answer

A

lage treksterkte

Question 16

Q

Defineer Sterk

Answer

A

hoge treksterkte

Question 17

Q

Defineer Bros

Answer

A

lage breekrek

Question 18

Q

Defineer Taai

Answer

A

hoge breekrek

Question 19

Q

Geef een trekkromme en benoem de belangrijke punten

Answer

A

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a5/Trekproef_zachtstaal.jpg/1024px-Trekproef_zachtstaal.jpg

A: proportionaliteitsgrens. Boven dit punt is de rek niet meer lineair afhankelijk van de spanning, zie Wet van Hooke.

B: elasticiteitsgrens, bovenste vloeigrens, boven deze grens vervormt het materiaal plastisch.

C: (onderste) vloeigrens. Hier start het materiaal met vloeien.

Praktisch gezien vallen de punten A, B en C samen: enkel de bovenste vloeigrens wordt gegeven.

D: start verstevigen

E: treksterkte

F: breuk.

https://nl.wikipedia.org/wiki/Spanning-rekdiagram

Question 20

Q

Geef de formule voor de ware rek n te berekenen

Answer

A

n = ln(1+ ε)

Question 21

Q

Wat zijn de gevolgen van koudvervorming?

Answer

A

De rekgrens wordt verhoogd -> het materiaal wordt stugger (de elasticiteitsgrens is gelijk aan de ware spanning bij stopzetting van de vervorming)
De treksterkte wordt verhoogt -> het materiaal wordt sterker (De treksterkte wordt verhoogd met zoveel procent als de nominale rek bedroeg bij stopzetting van de vervorming)
De breekrek daalt -> het materiaal wordt brosser.(Het insnoeringspercentage is lager geworden)

p32

Question 22

Q

Hoe ziet het breekvlak van een brosse breuk eruit?

En dat van een taaie breuk?

Answer

A

brosse breuk -> loodrecht op de trekrichting

taaie breuk -> een krater waarvan de flanken 45 graden geheld zijn t.o.v. de trekrichting

Question 23

Q

Welke verschillende hardheidsmetingen bestaan er?

En wat is het doel van deze metingen?

Answer

A

Brinell
Vickers
rockwell

Er is een verband tussen hardheid en treksterkte. Hardheidsmeting is een eenvoudige, niet-destructieve proef om 1e indruk te krijgen van de treksterkte.

Voor snijgereedschap (beitels, boren, frezen, slijpstenen,…) is hardheid de eigenschap die de bruikbaarheid beheerst.

Hardheid is een maat voor de slijtagevastheid

Men kan met hardheidsmetingen een controle uitoefenen na thermische behandelingen of mechanische bewerkingen

Onderzoek van de microstructuur van legeringen

Question 24

Q

Brinell hardheid: Geef de vorm van de indruk en het indruklichaam, de formule, en voor en nadelen

Answer

A

lichaam: geharde stalen kogen
indruk: cirkel
formule: P/(0.5piD*(D-sqrt(D^2-d^2)))

nadelen:
proefstukken kunnen harder zijn
beschadiging oppervlak
niet nauwkeurig
tijdrovend

Question 25

Q

Vickers hardheid: Geef de vorm van de indruk en het indruklichaam, de formule, en voor en nadelen

Answer

A

Lichaam: Diamanten piramide 136graden
Indruk: Vierkant
Formule: Belasting/Oppervlakte

Voordelen:
Resultaat onafhankelijk van de belasting
indruklichaam is diamant
nauwkeurige meting bij kleine indruk
Minimale beschadiging
Hardheid van verschillende fasen in legering meetbaar

Question 26

Q

rockwell hardheid: Geef de vorm van de indruk en het indruklichaam, de formule, en voor en nadelen

Answer

A

Lichaam: diamanten kegel 120graden of stalen kogel
indruk: cirkel
Formule: geautomatizeerd

Voordelen:
Apparaat werkt automatisch, geen berekening nodig
Dezelfde voordelen als vickers maar hardheidsgetallen zijn niet zomaar te vergelijken

Question 27

Q

Wat is resilientie?

Geef de formule

Answer

A

Dit is het elastisch opvangen van een schok

Ur = elasticiteitsgrens^2 / 2E

Question 28

Q

Hoe werkt de kerfslagproef?

geef de formule

Answer

A

en slingerhamer met massa m wordt gehesen tot op een hoogte h1 en losgelaten zodat hij op een ingekerfd proefstaafje slaat. Dit breekt gedeeltelijk of helemaal en slingert de hamer met de overgebleven energie terug omhoog tot h2.

K = mg(h1-h2) / A
met A = opp breekvlak

Question 29

Q

Kerfslag:

hoe ziet het breukvlak bij een taaie breuk eruit? bij een brosse breuk?

Answer

A

Taai: Fluweel- of vezelachtig breukvlak door plastische deformatie

Bros: Geen plastische deformatie waar te nemen. Breuk is ontstaan door uiteenklieven van kristallen. Breukvlak is glinsterend door kristalvlakreflecties.

Question 30

Q

Vermoeiing: leg uit

Answer

A

Assen van een trein worden voortdurend afwisselend onderaan uitgetrokken en bovenaan ingedrukt. Vezels in het midden behouden hun lengte. Zelfs bij de taaiste materialen treed na genoeg cicli een vermoeiingsbreuk op.

Question 31

Q

Geef de factoren die vermoeiing beinvloeden

Answer

A

Oppervlakteruwheid als gevolg van machinaal bewerken. Hierdoor ontstaan kerven  spaningsconcentraties

Plotse overgang in afmetingen

Hooggeleerde staalsoorten zijn (kerf)gevoeliger dan zachte staalsoorten

Corrosie

Question 32

Q

Geef de factoren die vermoeiing NIET beinvloeden

Answer

A

De golfvorm van de belasting

De frequentie van de belasting
Wel het aantal belastingscycli

Question 33

Q

Kristalstructuur: geef de verschillende soorten bindingen en hun eigenschappen

Answer

A

Amorfe materialen
-Smeltzone ipv smeltpunt

Covalente Kristallen

Slechte geleiders
hoog smeltpunt
Zeer hard

Ionen kristallen

Isolator
hoog smeltpunt
hard
gedeeltelijk doorzichtig

Moleculaire kristallen

Geleidend
laag smeltpunt
Zacht en plastisch vervormbaar
zeer zwakke cohesie

Metallische kristallen

Dichtgepakte roosters
hoog soortelijk gewicht
Geleidend (elektriciteit & warmte)

Question 34

Q

Geef de 3 dichtste bolstapelingen

Answer

A

Hexagonaal dichtste pakking HDP

Kubisch vlak gecenterd KVG

Kubisch ruimtelijk gecenterd KRG

Question 35

Q

geef de 3 dichtst gepakte vlakken van : HDP

Answer

A

Horizontaal vlak 92%

Question 36

Q

geef de 3 dichtst gepakte vlakken van : KVG

Answer

A

oktaedervlak 92%

kubusvlak 79%

dodekaedervlak 55%

Question 37

Q

geef de 3 dichtst gepakte vlakken van : KRG

Answer

A

dodekaedervlak 83%

kubusvlak 59%

oktaedervlak 34%

Question 38

Q

Hoe kan men de kristalstructuur van een metaal zichtbaar maken?

Answer

A

Het staal vlak afzagen

> slijpen met korrelgrootte tot 10 micrometer
> polijsten met Al2O3 of diamant pasta met korrelgrootte tot 1 micrometer
> etsen: korrelgrensetsing of korrelvlaketsing

Korrelgrensetsing: traag zuur dat enkel de korrelgrenzen zichtbaar maakt

korrelvlaketsing: snel werkend middel dat ook de korrelvlakken aantast en zichtbaar maakt. vlakken met verschillende orientatie zullen het licht in andere richtingen weerkaatsen.

Question 39

Q

Hoe ziet de kristalstructuur bij gieten eruit?

Answer

A

Bij het stollen van vloeibaar metaal gebeurt kristalvorming vrij snel en bij voorkeur in bepaalde richtingen. Zo ontstaan boomvormige kristallen met vertakkingen, nl. dendrieten.
Aan het opp van het metaalmonster zie je de doorsnede van de dendrieten. Ze lijken afzonderlijk te zijn maar behoren werkelijk toe aan 1 dendrietkristal.

Question 40

Q

Hoe ziet de kristalstructuur bij uitgloeien eruit?

Answer

A

Rekristallisatie is het herschikken van atomen tot nieuwe en regelmatigere kristallen. Dit gebeurd bij koudvervorming of bij verwarming boven een allotrope transformatietemperatuur. Rekristallisatie gebeurd in vaste toestand door diffusie, dit is mogelijk door vacatures. Deze kristallen zijn langzamer tot stand gekomen dan bij gieten en hebben een polygoonvormig uitzicht.

Question 41

Q

Defineer Interstitiele oplossing

Answer

A

Hier zijn de opgeloste atomen of ionen (meestal met kleinere atoomstraal) geplaatst in de holtes van het kristalrooster van het “basis-metaal” De oplosbaarheid is meestal beperkt tot een bepaalde verhouding.

Question 42

Q

Geef de ruimtelijke pakking van Austeniet, bij welke temperatuur doet dit zich voor?

Answer

A

k.v.g ijzer (γ-Fe). Deze kristalvorm handhaaft zich boven de 700°C.
Weinig maar grootte holtes.

Question 43

Q

Geef de ruimtelijke pakking van Ferriet, bij welke temperatuur doet dit zich voor?

Answer

A

k.r.g ijzer (α-Fe). Deze komt voor bij kamertemperatuur.

Veel maar kleine holtes

Question 44

Q

Welke 2 vormen van vaste oplossingen bestaan er? leg uit.

Answer

A

Substitutionele oplossing:
Atomen van A vervangen sommige van B met behoud van kristalstructuur. (Enkel mogelijk als A en B ongeveer even groot zijn en op gelijke wijze uitkristalliseren)

Interstitiële oplossing:
De kleine A atomen bevinden zich verspreid in holtes van het kristalrooster B.

Question 45

Q

Geef de formule voor het bepalen van het aantal vrijheidsgraden. welke parameters zijn dit?

Answer

A

Vrijheidsgraden = #componenten + 2 - #fazen

mogelijke parameters zijn:

temperatuur
druk
partiele druk van een component
gewichtsprocent van component in bepaalde fase

Question 46

Q

Defineer reversibele vervorming

Answer

A

Als de spanningen in een kristal klein blijven zullen onderlinge afstanden van atomen slechts lichtjes wijzigen, waardoor hun onderlinge positie in het kristalrooster amper verandert. Bij het wegnemen van de spanning veren de samengedrukte of uitgerokken atomen als het ware terug, zodat er geen blijvende vervormingenoptreden.

Question 47

Q

Defineer irreversibele vervorming

Answer

A

Hierbij worden de onderlinge posities van atomen wél gewijzigd, en dit op irreversiebele wijze. Na het wegnemen van de belasting wordt blijvende rek vastgesteld.
Het plastisch deformatiemechanisme bestaat in het afglijden van roostervlakken langst mekaar volgens bepaalde glijrichtingen.

Question 48

Q

Wat zijn dislocaties, randdislocaties?

Answer

A

Dislocaties zijn fouten in de structuur van kristallen. Deze bepalen mee de plasticiteitseigenschappen.

Randdislocaties is een “lijnfout” die kan opgevat worden als een laag atomen die plots eindigd op een zogenaamde dislocatielijn. Boven en onder de dislocatielijn is het kristalrooster normaal.

Question 49

Q

Over welke 3 temperatuurszones spreken we bij het temperatuurgedrag van metalen? leg uit

Answer

A

De lage temperatuurszone, bros gedrag door hoge inwendige wrijvingsweerstand in het kristalrooster

De intermediaire temperatuurszone, tussen 20% en 50% van de smelttemperatuur.
Voor de meeste constructiestalen valt kamertemperatuur in dit gebied. Hier is glijding van dislocatielijnen het hoofdzakelijke mechanisme van plastische vervorming.

De hoge temperatuurszone, kruip door klimming van randdislocaties.

Question 50

Q

Wat is triaxialiteit?

wanneer heb je het meeste kans op een brosse breuk?

Answer

A

Bij een tri-axiale spanningstoestand word het materiaal in de richting van de 3 assen getrokken. Hun schuifspanningen die een hoek van 45° maken met een van de hoofdspanningsrichtingen

Een brosse breuk zal gemakkelijk optreden als de grootste schuifspanning klein is in verhouding met de grootste trekspanning. Schuifspanningen kunnen enkek plastische deformatie veroorzaken, terwijl trekspanningen verantwoordelijk zijn voor initieatie van een brosse breuk.

Question 51

Q

Wat is kruip?

Answer

A

Kruip is het verschijnsel waarbij een onder spanning staand onderdeel zeer langzaam vervormd bij spanningen die lager gelegen zijn dan de rekgrens. (enkel bij temperaturen boven 0.4 ts)

Question 52

Q

Geef 4 voorbeelden van vuurvaste metalen. het smeltpunt ligt hoger dan welke temp? wat zijn de nadelen van deze metalen

Answer

A

molybdeen
wolfram
tantaal
niobium

smeltpunt hoger dan 2000 graden

KRG -> Vervormingsveroudering en lage-temperatuur brosheid

Question 53

Q

Geef enkele toepassingen voor molybdeen

Answer

A

Neus van raket

Turbineschoepen (opp van Ni-legering om oxideren tegen te gaan)

Hitteschild in vacuümovens (geen oxidatie)

Question 54

Q

Geef enkele toepassingen voor Wolfram

Answer

A

Gloeilamp

Snijgereedschap en laselektroden

Question 55

Q

Geef enkele toepassingen voor Tantaal

Answer

A

Chemische corrosieweerstand bij hoge temperaturen

Chirurgische inplantaten (plastische vormgeving)

Hitteschild in ovens

Minder bros dan Mo en W dus beter plastisch te vervormen + stabiele oxidehuid

Question 56

Q

Geef enkele toepassingen voor niobium

Answer

A

Brandstofhulzen in reactoren (lage neutronenabsorbtie)

Question 57

Q

Geeft de verschillende termische behandelingen die men kan toepassen op metalen. Leg uit.

Answer

A

Herstelgloeien
- verwarmen van metaal zodat versteviging door koudvervorming (stugger, sterker en brosser) min of meer ongedaan gemaakt wordt en het metaal terug ductieler is.
De “verkeersopstopping” van de dislocaties door koudvervorming wordt “ontward”, waardoor inwendige spanningen en de daaraan verbonden brosheid wordt afgebouwd.

Rekristallisatie
-Als men het herstelgloeien verderzet (nl op hogere temperatuur en voor een langere tijd) dan krijgen de atomen voldoende trillingsenergie om zich te herschikken. Op plaatsen waar koudvervorming zeer groot is geweest, zullen kernen van nieuwe kristalletjes ontstaan die aangroeien tot polygoonvormige kristallen.

Question 58

Q

Leg uit : secundaire rekristallisatie

Answer

A

Bij een temperatuur voldoende hoger dan de rekristallisatietemperatuur, gaan de nieuw gevormde kristallen groeien ten koste van andere. Grote korrels bevatten minder oppervlakte energie dan kleinere, dus fusie van korrels leid naar een minimale energietoestand. Hierdoor worden korrels grof. Dit is secundaire rekristallisatie. Tijdens dit proces daalt de sterkte verder en leid de grofkorreligheid tot een verhoging van de vervormbaarheid.

Question 59

Q

Als men een metaal dompelt in een waterige oplossing van zijn ionen, dan kunnen er drie dingen gebeuren:

Answer

A

Bij lage ionconcentratie: 1.Anodische reactie
Het metaal gaat in oplossing. Een (positief geladen) metaal atoom, ontsnapt uit het metaal en gaat in oplossing, waardoor de het metaal in de oplossing (elektrode) negatief geladen word.

Bij een bepaalde ionconcentratie
Elektrode en oplossing beïnvloeden elkaar niet.
Bij hoge ionconcentratie: Katodische reactie
Metalionen uit de oplossign verdw

Question 60

Q

geef voorbeelden van anodische metalen.

Answer

A

Ca, Mg, Be, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, ….

Question 61

Q

geef voorbeelden van Kathodische metalen

Answer

A

Sb, Cu, Ag, Hg, Au,… .

Question 62

Q

Wat is polarisatie?

Answer

A

De vrijgemaakte elektronen bewegen naar de anode en vormen daar H2 gas met H+ ionen.
Dit effect zal na verloop van tijd verminderen omdat de metaaloplossing vol komt met M+ en de H+ ionen aan de kathode verdwenen zijn

Dit verschijnsel heet polarisatie.

Question 63

Q

Wat is passivatie

Answer

A

Passivatie is het blokkeren/hinderen van de kathodereactie door accumulatie van H2-gas.

Question 64

Q

Op welke manieren kan zich een galvanische cel vormen?

Answer

A

Galvanische cel tussen twee verschillende fasen
->segregatie

Galvanische cel tussen de korrelgrenzen en de korrel zelf
->interkristallijne corrosie

Galvanische cel ingevolge verschillen in mechanische en thermische behandeling.
->Spanningscorrosie

Galvanische cel ten gevolge van verschillen in electrolyt
->Putcorrosie (in kras)

Galvanische cel ingevolge verschillen in zuurstofconcentratie

Galvanische cel ingevolge een kras in de beschermlaag

Answer 65

A

Martensiet (hardbaar roestvrij staal)

> Voldoende C + voldoende Cr
> Door het hoog koolstofgehalte kan dit staal in austenitische structuur worden gebracht door opwarming, waarna het afgeschrikt wordt en hard martensiet vormt.

Ferriet (niet-hardbaar roestvrij staal)

> Weinig C + voldoende Cr
> Voor een 13% Cr-legering met laag koolstofgehalte is het niet mogelijk om austeniet te bekomen, en dus niet mogelijk omte harden.
> Dit staal is veel ductieler en goed te bewerken

Austeniet (roestvrij staal)

> Weinig C + Cr & Ni
> Door hun k.v.r.-structuur zijn ze zeer goed koud te vervormen
> niet makkelijk verspaand

Answer 66

A

Messen/keukengerij/scharen (hard en corrosievast)

Kleppen en ventielen (corrosie/slijtvast, werking bij hoge temperaturen)

Lagers (slijtagevast en werking bij hoge temperaturen)

Turbineschoepen (slijtagevast en werking bij hoge temperaturen)

Veren (Corrosievast en hoge rekgrens)

Answer 67

A

Oliebranders

Autoversiering

Pompen, dampturbines

Answer 68

A

Potten/spoelbakken (zeer goed diep te trekken)

Gelaste chemische installaties
Achritectuur

Voedseltransport

Gasturbines (CrNi-legering is hittebestendig)

Ook bestand tegen lage temperaturen (k.v.r.)

Answer 69

A

Cementeren
Deze oude techniek omvat het bepoederen van het werktstuk in het dekmetaal en het vervolgens te verhittent onder het smeltpunt. (vb Carboneren van staal)

Plateren
Dunne laag metaal wordt op de plaat gewalst

Dompelen
Na voorbehandeling wordt de plaat door een vloeibaar bad Zn, Sn of Pb getrokken. (Niet mogelijk voor Cu-lagen! Te hoog smeltpunt) vb: Galvanizeren (Zn op staal), blik (Sn op staal). Nadeel: er kan een intermetallische laag vormen die bij vervorming kan scheuren.

Elektrolytisch bedekken
(Belangrijkste methode) In een galvanische cel. Kathode is het te bedekken metaal, anode is de dekstof (Sn, Zn,...)
Voordelen:
 Goed controleerbaar proces
 Zeer dunne lagen mogelijk (prijs)
 Er ontstaat geen intermetallische laag
Lagen zijn wel poreus, dus na het bedekken moet je ze polijsten.
Gebruik:
 Laag koper voor adhesie
 Chroomlaag voor mooi uitzicht
 Verzinken van keukenkasten, benzinetanks,...
 Vertinnen van blik

Spuiten
(Nieuwste methode)
Metaaldraad wordt gesmolten en verstoven met perslucht. Bruggen en schepen kunnen zo ter plaatse worden bedekt.

Answer 70

A

-Gieten
Praktisch gezien is elk staal ooit gegoten geweest

-Walsen
Metaal dat niet rechtstreeks gegoten wordt, heeft sowieso wals bewerkingen ondergaan.
Walsen is het vervormen van materiaal mvb draaiende rollen die het materiaal door wrijving meegrijpen. Hierdoor wordt het minder dik maar wel langer zonder de breedte noemenswaardig te veranderen.

-Smeden
Smeden gebeurd net zoals warmwalsen op een voldoende hoge temperatuur om te vermijden dat het metaal hard wordt als gevolg van de bewerking.

-Extrusie
Extruderen is het persen van een blok metaal door een gat of spleet met kleine doorsnede.

-Trekken
Als draad door een regelmatig ronde doorsnede (treksteen/trekmatrijs) wordt getrokken, dan krijgt het een glad oppervlak.

-Sinteren
Poedervormig metaal (vb. verkregen uit chemische neerslag van een oplossing) wordt samengeperst in een matrijs. Door de druk ontstaat een samenhang tussen de korrels (druklassen). Hierna wordt het verhit in vaste toestand (onder de smelttemperatuur). Door diffusie ontstaan bruggen tussen de korrels ven verkrijgt het metaal zijn vormvastheid.

-Solderen en lassen
Solderen gebeurd met een stollende legering waarvan het smeltpunt onder die van de te verbinden metalen gelegen is.
Bij lassen is het lasmateriaal ongeveer gelijk aan het te lassen materiaal, dat plaatselijk smelt.

Answer 71

A

Gieten in zandvormen

Vallend gieten in coquilles

Spuitgieten in coquilles

Schaalvormen

Verloren wasmethode

Answer 72

A

Problemen met gieten:
 Gietgal
 Slak
 Krimpspanningen/krimpscheur
 Gasporiën
 Koudloop
 Grof kristallijn
 Ruw oppervlakte
 Kristalsegregatie

Answer 73

A

Gieten in zandvom is NIET geschikt voor:
 Zeer nauwkeurige gietstukken
 Massaproductie
 Dunwandige doorsneden (vloeibaar metaal zou dit niet volledig opvullen, waardoor gietgallen ontstaan.
 Gladde oppervlakten

Answer 74

A

Opgeloste verbeteringen:
 Slak
 Zand
 Gasporiën
 Grofkristallen
 Ruw oppervlak

Verslechteringen:
 Krimpscheur
 Koudloop
 Segregatie

Answer 75

A

Voordelen t.o.v. gewoon gieten:
 Minder gietgallen (grote machinale sterkte)
 Kleinere wanddikten mogelijk
 Grotere maatnauwkeurigheid (krimp wordt opgevangen)
 Gladde oppervlakten
 Zeer snelle automatische productie  geschikt voor massaproductie
 Minder metaalverlies

Nadelen:
 Ingewikkelde en dure installaties
 Maximale grootte voor spuitgietstukkken: 30 à 40 kg
 Zeer moeilijk (soms onmogelijk) voor temperaturen boven 900°C

Answer 76

A

Walsen van een plaat

Walsen van profiel

Walsen van een pijp

Answer 77

A

Vrij smeden

Matrijssmeden

Warmpersen

Answer 78

A

=>Materiaalvereisten
 Geen te hoge smelttemperatuur (Energiekost + technische problemen. Samenstelling van veel gietlegeringen ligt vaak in de buurt van het eutecticum omdat giettemperatuur daar laagst is.
 Geen te grote stollingskrimp. (Meestal worden tweefasige legeringen verkozen)
 Geen overmatige gasontwikkeling
 Dunvloeibaarheid van gesmolten metaal

=>Materiaaleigenschappen uit vormgeving
 Lage vermoeiingsweerstand en lage taaiheid (door microporositeiten)
 Minder kwaliteit van mechanische eigenschappen door grofkorreligheid (langzame afkoeling weinig kristalkiemen)

Answer 79

A

=>Materiaalvereisten
Als bijkomende vereisten:
 Betere gietbaarheid
 Beter bestand tegen afkoelspanningen (snelle afkoeling, gevaar op krimpscheur)
 Latente smeltwarmte mag niet te laag zijn

=>Materiaaleigenschappen uit vormgeving
 Minder gasporositeiten
 Geen zanderosie
 Fijnere korrels  gunstigere mechanische eigenschappen (door snelle afkoeling)
 Betere vermoeiingsweerstand door glad oppervlak
 Legeringen met groot stoltraject vertonen door snelle afkoeling kristalsegregatie, wat nadelig is voor corrosieweerstand
 Niet meer thermisch behandelbaar

Answer 80

A

=>Materiaalvereisten
Als bijkomende vereisten:
 Extra lage smelttemperatuur (door hoge druk zou matrijs te veel slijten)
 Vloeibaarheid kan een rol spelen door hoge druk
 Stoltraject mag niet te klein zijn

=>Materiaaleigenschappen uit vormgeving
Zelfde als bij coquillegieten.

Answer 81

A

=>Materiaalvereisten
 Materiaal moet ductiel zijn (hoge breekrek. (Legering bestaat tijdens plastisch vervormen uit één fase)
 Voor smeden en walsen moet het materiaal ook week zijn (de extrusiedruk is tot 10x groter dan de elasticiteitsgrens waarbij het plastisch vloeien intreed) Ductiliteit en weekheid wordt bevorderd door:
o k.v.g-structuur
o zuivere metalen

=>Materiaaleigenschappen uit vormgeving
 Porositeiten en segregaties worden dichtgeweld
 Slakinsluitsels worden uitgespreid

Answer 82

A

Legeringen van niet, of slecht mengbare componenten kunnen door sinteren bereid worden:
 Hardmetalen snijgereedschap (slijtvaste en temperatuurbestendige carbiden van wolfram)
 Frictiemateriaal (op een stalen plaat wordt een slijtvaste frictielaag gesinterd.

Answer 83

A

De klassieke convertorprocessen
De convertor is een peervormig stalen vat waardoor langst onder lucht kan geblazen worden. De zuurstof oxideert met eerst met Si, Mn en dan met koolstof.

Het bessemerproces
Vuurvaste bekleding die men toen had reageerden zuur dus mocht de inhoud niet basisch zijn. Bij het Bessemerproces kunnen dus enkel fosforarme ertsen verwerkt worden.

Het Thomasproces
Bij het Tomasproces wordt basisch materiaal gebruikt als vuurvaste bekleding. Hierdoor kunnen fosforrijke ertsen gebruikt worden. Dit maakt Thomasstaal goedkoper dan bessemerstaal, doch van mindere kwaliteit.

Oxystaalprocessen
Nadelen bij klassieke convertorprocessen:
 Er kon weinig schroot worden toegevoegd
 Bodem van de convertor moest om de 30 á 40 keer vernieuwd worden
 Vorming van ijzernitriden door gebruik van lucht

Linz-Donawitz proces (L.D. proces):
 Convertor met gesloten bodem
 Zuiere zuurstof wordt er langst boven op geblazen
 Verbranding neemt plaats in het midden  bekleding blijft langer bewaard

L.D.A.C proces
Samen met de zuurstof werd er ook fijngemalen kalkpoeder in gespten, waardoor fosfor hiermee reageerde en in het slak kwam te zitten.

Elektrostaalproces
Grootste deel van elektrische ovens zijn nu driefasige lichtboogovens. Warmte wordt verkregen door straling van vlambogen en ohmse weerstand van het slak. (grondstof voornamelijk staalschroot)

Answer 84

A

Delta-ijzer:
Magnetische KRG structuur
Enkel bij hoge temp en laag C-gehalte

2.Gamma-ijzer: austeniet
KVG structuur
Enkel bij temp boven de 723°C. Relatief hoge oplosbaarheid van C
Erg ductiel
Hoge treksterkte + kan sterker gemaakt worden door koudvervorming door hoge breekrek.
Bij hoge temp is austeniet nog zachter en ductieler  hier smeed men het staal

3.Alfa-ijzer: ferriet
KRG structuur
Bij lage temp en laag C-gehalte
Zeer taai en zacht
Wordt magnetisch onder de curietemperatuur

4.Cementiet
Fe3C
Zeer hard en bros door covalente bindingen
Breekrek = 0 en treksterkte is laag. Hoge Vickershardheid
Metastabiele verbinding  geen smeltpunt

6.Grafiet
Poederachtig met smerende eigenschappen
Hardheid, treksterkte en breekrek =0

Answer 85

A

Langdurig verblijf in austenietgebied (bij smeden, gieten en cementeren) veroorzaakt een grofkorrelige structuur. Om terug een fijnkorrelige structuur (betere sterkte en kerfslagwaarde) te bekomen kan men het staal normaalgloeien.
Bij het normaalgloeien wordt het staal opgewarmt tot in het austenietgebied, enkele minuten op deze temperatuur gehouden en daarna langzaam afgekoeld in vrije lucht.

Answer 86

A

Doel: verhoging van treksterkte zonder dat de taaiheid inboet. De bekomen hardheid is van ondergeschikt belang. Wordt vooral toegepast op machineonderdelen (tandwielen, assen, kettingen…). Het proces bestaat uit 3 fazen:

Austeniteren
Afschrikken
Hoog-ontladen

Answer 87

A

Constructiestaal 0,00 tot 0,30 % C
Zacht staal, goed kout te vervormen en trekken.
Toepassingen: staven, platen, buizen, assen,…
Wordt niet gehard (te weinig koolstof)  goed lasbaar

Machinestaal 0,30 tot 0,60 % C
Sterk staal, voldoende taaiheid.
Toepassingen: krukassen, drijfstangen, veren, tandwielen
Wordt meestal veredeld en vaak gecementeerd.

Slag- en stootgereedschap0,60 tot 0,90 % C
Toepassingen: hamers, matrijzen, stempels
Gehard, soms veredeld. Wordt gelegeerd om hardingsdiepte te vergroten.

Snijgereedschap 0,90 tot 1,20 % C
Toepassingen: boren, frezen, beitels, zagen
Steeds gehard, hoge weerstand tegen slijtage

Meetgereedschap 1,20 % tot 1,50 % C
Toepassingen: bekken van schuifmaat, meetkalibers, vijlen, scheermesjes
Steeds gehard. Zeer hoge weerstand tegen slijtage maar zeer bros.

Answer 88

A

Ongelegeerd staal
-Meest toegepaste materialen door hun lage kostprijs, hoger rekgrens/gewich en goede lasbaarheid. Het zijn dé constructiematerialen bij uitstek.

Laaggelegeerd staal max 5%
grotere treksterkte en hardingsdiepte

Hooggelegeerd staal
Hierdoor wordt het staal duurdern, minder goed lasbaar en kerfgevoeliger. Men doet dit enkel als bepaalde milieuomstandigheden dit vergen: Corrosievastheid, vuurvast, magnetisch,…

Answer 89

A

Toepassingen: buizen, nagels, bouten, ketels, assen, tandwielen, staalbouwconstructies

Men hecht belang aan:
 Hoge elasticiteitsgrens (rekgrens)
 Koolstofgehalte tussen 0 en 0,30 % (hypo-eutectisch). Hoe meer C, hoe minder lasbaar, verspaanbaar en hoe meer kerfgevoelig
 Lasbaarheid

Answer 90

A

Toepassingen in machinebouw (sterke compacte werkstukken met slijtvast oppervlak): krukassen, tandwielen, verbindingsstaven…

Na warmvormen wordt het soms normaalgegloeid, meestal veredeld en vaak ook oppervlakte-gehard. Men hecht belang aan:
 Gewaarborgde mechanische eigenschappen na normaalgloeien en veredeling
 Hardingsdiepte (jominy-proef)

Answer 91

A

-Vlamharden
Verwarming met vlam en vlak erna afschrikken met waterstraal -> zeer snel proces

-Inductieharden
Verwarmen met hoogfrequente wisselstroom die langsheen het opp door een geleider wordt geleid. Nadien afkoelen met waterstralen.

Answer 92

A

Thermoplasten (TP - plastomeren)
Reversiebele smelt-en verwekingsverschijnselen. Lineaire ketenmoleculen.

Thermoharders (TH - duromeren)
Geen vloeibare fase bij verwarmen, maar wel ontleden op hoge temperatuur. Tijdens het vormproces kunnen ze nog wel plastisch vloeien. Driedimentionele netwerken

Elastomeren (EM - rubbers)
Kunnen bij kampertemp tot minstens het dubbele van hun lengte gerokken worden. Lange linearire keten met cross links.

Answer 93

A

Additieve aaneenschakeling van moneculen door openklappen van dubbele C binding.

Answer 94

A

PE
o Makkelijk krasbaar, PP niet

 PP
o Betere variant van PE

 PVC
o Bouw: deuren, tegels,…

 PS
o Bros maar goedkoop

Answer 95

A

Twee verschillende monomeren splitsen enerzijds H en anderzijds OH af, ter vorming van water en de
overgebleven groepen worden aanmekaar gekoppeld.

Answer 96

A

Om rubber te verkrijgen moet de thermoplastische hars van brugverbindingen voorzien worden. zijn er
zeer veel brugverbindingen, dan ontstaat een thermoharder.

Answer 97

A

aaneenscahkeling van twee monomeren via intramoleculaire omlegging

Answer 98

A

Massapolymerisatie

oplossingspolymerisatie

suspensiepolymerisatie

emulsiepolymerisatie

Answer 99

A

Bij lage temperatuur verliezen de ketensegmenten de vrijheid om rotaties te maken -> glastoestand. Hier is de E-modulus 100 á 1000 maal hoger dan in de rubbertoestand! (dus veel stijver)

Answer 100

A

hard PVC
PS
PM(M)A (plexiglas)

transparant
relatief bros

Answer 101

A

PA
PETP
PTFE

relatief stijf
grote breekrek -> hogere taaiheid (shockbestendig)

Answer 102

A

PE
PP
POM

-kristalliniteit hoger-> hogere stijfheid en sterkte

Men onderscheid
LDPE 
-licht
-transparanter
-flexibel
-zacht
vb: verpakkingsfolie, plastic plaat

HDPE

zwaarder
niet transparant
harder
vb: spuitgietprodukten(emmers, kratten), blaasproducten(flessen, containers)

Answer 103

A

week of vloeibaar:

PB
SBcopolymeer

rubberachtig:
-week PVC

door vulkanisatie van PB kan men BR bekomen:

volledig reversibel gedrag
blijft rubberachtig over grotere temperatuur

Answer 104

A

extrusie -> TP -> Duur -> min 10 000
blaasextrusie -> TP -> middel -> min 10 000
plaatvorming -> TP -> goedkoper-> min 10
spuitgieten -> TP (TM) -> duur -> min 5 000
compressie -> TH (TP) -> duur -> min 1 000
gieten -> TH (TP) -> goedkoop -> min 1
lamineren -> TH -> goedkoop -> min 1

Brainscape's Knowledge GenomeTM

1.1 De Trekproef Flashcards

Brainscape's Knowledge Genome^TM