3. Mechanische Eigenschaften Flashcards
Zeichnen Sie in eine Elementarzelle eines hdP-Gitters jeweils eine Gleitebene und deren Gleitrichtungen.
Wie viele Gleitsysteme besitzt das hdP-Gitter?
- draw the hdP- hexagonal Prism and draw the 6 corner Atoms and 2 Middle Atoms and 3 Central Atoms
- Gleitsystem = Gleitebene x Gleitrichtung
= 1 x 3
= 3
Weshalb besitzt das kfz-Gitter trotz gleicher Anzahl von Gleitsystemen eine höhere plastische Verformbarkeit als das krz-Gitter?
Im kfz-Gitter ist die Belegungsdichte des dichtest besetzten Ebenen größer.
Dies erschwert ein Abgleiten.
Durch dem kleinersten Atomabstand a ist der Gleitung kleiner, sodass eine geringere Schubspannung ausreicht.
Berechnen Sie für einen Idealkristall aus Eisen, Kupfer und Aluminium die bei der plastischen Verformung notwendige theoretische Schubspannung τk mit .
In allen drei Fällen soll μ = 0,3 angenommen werden.
(Eisen: E = 210x103 N/mm2 ,
Kupfer: E = 130x103 N/mm2 , Aluminium: E = 70x103 N/mm2 ).
Tau of k = E / 5,2π
Substitute E and find 3 different ‘Tau of k’ values
Skizzieren Sie schematisch den Spannungszustand einer Stufenversetzung.
- Draw grid like Chap 2’s Stufenversetzung
- Label number (1-5) ANTICLOCKWISE starting from bottom RHS
- label the inverted ‘T’ in the middle
- Label this under the diagram :
Atom 1 und 2 : Zugspannung Atom 3,4 und 5: Druckspannung
Welche Eigenschaft eines Metalls wird entscheidend durch die Versetzungsbewegung beeinflusst?
- Plastische Verformbarkeit
- Bewegen sich eine Versetzung durch den Kristall
- Gleiten die Atomebenen aufeinander ab
Nennen Sie die 4 Verfestigungsmechanismen.
Verfestigung durch Katverformung, Korngrenzen, Teilchen und Mischkristallbildung
Erklären Sie an einem Modell die Verfestigung durch Korngrenzen. Nennen Sie ein Anwendungsbeispiel.
Draw diagramm to Show Versetzungen ‘inverted T’ piling up before the Korngrenze
- Korngrenze ist ein Hindernis für die Versetzungsbewegung
- Aufstau von Versetzungen vor der Korngrenze
- Blockierung der Versetzungsbewegung
- Verfestigung
Anwendungsbeispiel: Feinkornbaustahl
Feinkornbaustähle werden mit Nb und Al legiert. Nennen Sie die Gründe für diese Legierungsmaßnahme.
- Durch das Legieren mit Al und Nb kommt es zu fein verteilten Aussscheidungnen von Al N und Nb- carbides, bzw - nitriden.
- Diese führen bei der Erstarrung zu einem feinen Korn, und die Festigkeit steigt.
- Die Ausscheidungen sind Hindernisse für die Versetzungsbewegung, woraus ebenfalls ein Festigkeitsanstieg resultiert.
Warum kommt es bei einer Kaltumformung zu einer Verfestigung des Metalls?
Durch die Kaltverformung kommt es zur Bildung zahlreicher Versetzungen, die sich gegenseitig in ihrer Bewegung behindern.
Folge: zunehmende Verfestigung durch Kaltumformung
Erklären Sie an einem Modell den Mechanismus der Verfestigung durch Mischkristallbildung.
- Draw the diagramm of Grids with Fremdatom and write the explanation below
- Intertitiell gelöste und substituierte Fremdatome lagern sich in die auf geweiteten Räume um die Versetzung.
- Dies führt zu einer Blockierung der Versetzung und damit zu einem Festigungsanstieg.
Welche Vorgänge laufen im Gitter bei der Erholung ab?
Entfestigung beim Erwärmen
- Bildung von Kleinwinkelkorngrenze durch Polygonisation
- Ausheilen von Punktdefekten.
- Begradigung von Versetzungslinie
- Auslöschung von Versetzung mit unterschielichem Vorzeichen (dont memorise this 4th point)
Was versteht man unter Polygonisation? Erläutern Sie den Mechanismus an einem Modell. Handelt es sich um einen Erholungs- oder Rekristallisationsvorgang?
- Erholungsvorgang
- Draw diagram of ‘inverted T’ which is not ordered : and write this: Kaltverformter Stab mit Gleitebenen und Versetzungen.
- Draw diagram of ‘inverted T’ which is ORDERED : and write this: Versetzungen ordnen sich räumlich übereinander an.
Spannungsfelder heben sich teilweise auf.
Skizzieren Sie schematisch die Abhängigkeit der bei der Rekristallisationsglühung entstehenden Korngröße von der Umformung bei einer bestimmten Temperatur T1. Wie verändert sich die Kurve bei einer höheren Temperatur T2 ?
Kennzeichnen Sie den kritischen Umformgrad bei T2.
Hints: y-axis: Korngröße
z-axis: Verformungsgrad
Label T1 and T2 (T2 must be positioned above T1)
Must label ‘kritische Verformungsgrad bei T2’
Skizzieren Sie schematisch die Abhängigkeit der bei der Rekristallisationsglühung entstehenden Korngröße von der Glühtemperatur bei unterschiedlichen Umformgraden.
Hints: y-axis: Korngröße
x-axis: Glühtemperatur
Draw two lines that curve towards RHS
Label V1 and V2 (v1 must be positioned above v2)
**And label V2>V1 **
Bei welchen Temperaturen spricht man von Kaltumformung, bei welchen von Warmumformung?
Kaltumformung: stattfindet unterhalb Rekristallisation-Temperatur
Warmumformung: stattfindet um oder oberhalb Rekristallisation-Temperature
