6.6 Fragen zur Nacharbeit Flashcards

1
Q

1.Normalglühen:
a) Welchem Zweck dient das Verfahren?
b) Auf welche Temperatur wird erwärmt?
c) Welche Haltezeiten werden angewandt?
d) Wie muss die Abkühlung verlaufen?
e) Anwendungsbeispiele

A

a) Erzeugung eines feinkörnigen und homogenen Gefüges
b) 30 bis 50 °C über GSK-Linie
c) Halten bis der Kern in Austenit umgewandelt ist (ca. 2min/mm Wanddicke
d) schnelle Abkühlung unter 723 °C (PSK-Linie) -> Umwandlung in ein gleichmäßig feinkörniges, ferritisch/perlitische Gefüge -> weitere langsame Abkühlung um Spannung zu vermeiden
e) große Guss- und Schmiedeteile, Schweißkonstruktionen

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2
Q
  1. Weichglühen:
    a) Welchem Zweck dient das Verfahren?
    b) Auf welche Temperatur wird erwärmt?
    c) Welche Haltezeiten werden angewandt?
    d) Wie muss die Abkühlung verlaufen?
    e) Anwendungsbeispiele
A

a) Umwandlung der perlitischen Zementitlamellen kohlenstoffreicher Stähle in feinverteilte kugelige Zementitteilchen
b) bei unterperlitischen Stählen pendelnde Glühung dicht unterhalb der PSK-Linie mehrere Stunde
bei überperlitischen Stählen das gleiche um die PSK-Linie
c) 1 bis 2 Stunden
d) sehr langsam
e) Vergütungs-, Wälzlager- und Werkzeugstählen mit mehr als 0,4% C

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3
Q
  1. Grobkornglühen:
    a) Welchem Zweck dient das Verfahren?
    b) Auf welche Temperatur wird erwärmt?
    c) Welche Haltezeiten werden angewandt?
    d) Wie muss die Abkühlung verlaufen?
    e) Anwendungsbeispiele
A

a) bessere Spanbarkeit (kuzbrechende Spähne) bei weichen, unterperlitischen Stählen durch grobkörnigws sprödes Gefüge
b) 950 - 1100 °C, 150 - 250 °C über GS- Linie
c) 1 bis 4 Stunden
d) langsame Abkühlung
e) Un- bzw. niedriglegierte Einsatz- und Vergütungsstähle

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4
Q
  1. Rekristallisatiosglühen:
    a) Welchem Zweck dient das Verfahren?
    b) Auf welche Temperatur wird erwärmt?
    c) Welche Haltezeiten werden angewandt?
    d) Wie muss die Abkühlung verlaufen?
    e) Anwendungsbeispiele
A

a) Rückgängigmachung der Kaltverfestigung von der Kaltumformung, Verformbarkeit wird wiederhergestellt, Texturen werden beseitigt
b) 50 °C über Rekristallisationstemperatur, 450 bis 600 °C bei un- und niedriglegierten Stählen, 600 bis 800°C bei mittel- bis hochlegierten Stählen
c) 30 mi bis 1h
d) an der Luft
e) Kaltwalzen und Kaltziehen von Blech, Band, Draht, für nicht umwandlungsfähige Stähle die einzige Möglichkeit um die Korngröße zu verringern

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5
Q
  1. Diffusionsglühen:
    a) Welchem Zweck dient das Verfahren?
    b) Auf welche Temperatur wird erwärmt?
    c) Welche Haltezeiten werden angewandt?
    d) Wie muss die Abkühlung verlaufen?
    e) Anwendungsbeispiele
A

a) Ausgleich von Kristallseigerungen (Entmischung) durch Diffusion
b) 1100 bis 1300 °C
c) bis zu 50 Stunden
d) langsam
e) Haupsächlich für legierten Stahlguss, um Karbide aus Primärkristallen zu verteilen und um Versprödete Verunreinigungen von den Korngrenzen in das Korninnere zu diffundieren

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6
Q
  1. Spannungsarmglühen:
    a) Welchem Zweck dient das Verfahren?
    b) Auf welche Temperatur wird erwärmt?
    c) Welche Haltezeiten werden angewandt?
    d) Wie muss die Abkühlung verlaufen?
    e) Anwendungsbeispiele
A

a) Verringerung von Eigenspannungen, Vermeidung von Verzug und Rissen sowie von Bruchgefahr durch Überlegung von Eigenspannungen und betrieblich bedingten Spannungen
b) 550 °C bis 650 °C
c) mehrer Stunden
d) langsam, um Spannungen zu vermeiden
e) Dickwändige Schmiede- und Gussteile, geschweißte und gelötete Bauteile

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7
Q

Weshalb wird beim Weichglühen gleichzeitig eine Verbesserung der Spanbarkeit erreicht?

A

Es reduziert die Härte, baut Spannungen ab, ehöht die Duktilität und erzeugt eine gleichmäßigere Mikrostruktur

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8
Q

Wie können die im allgemeinen schlechteren Eigenschaften eines grobkörnigen Gefüges nachträglich wieder beseitigt werden?

A

durch Normalglühen

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9
Q

Welche Bedeutung hat das Rekristallisatiosglühen für umwandlungsfreie Stähle?

A

Die einzige Methode um die Korngröße zu verringern

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10
Q

Was versteht man unter Warmumformung bzw. Kaltumformung?

A

Warmumformung: plastische Verformen von Metallen oberhalb der Rekristallisationstemperatur
Kaltumformung: plastische Verformen von Metallen unterhalb der Rekristallisationstemperatur

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11
Q

Weshalb ist das Diffusionsglühen relativ kostenintensiv?

A

Da es durch die 50 Stunden Glühung bei 1100 bis 1300 °C sehr viel Energie braucht und nochmal Normal geglüht werden muss um das Kornwachstum zu verringern

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12
Q

Weshalb muss das Werkstück nach dem Spannungsarmglühen langsam abgekühlt werden?

A

Um erneute Spannungen zu vermeiden

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13
Q

Welche Unterschiede bestehen zwischen dem Vergüten und Härten?

A

Härten: Wenn der Stahl sehr hart und verschleißfest sein soll. Relativ niedrige Anlass Temperatur ca. 200 bis 400 °C

Vergüten: Wenn der Stahl eine hohe Festigkeit bei gleichzeitig hoher Zähigkeit haben soll. höhere Anlass Temperatur ca. 550 bis 700 °C

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14
Q

In welche 3 Verfahrensschritte lässt sich das Härten und Vergüten gliedern?

A
  1. Austenitisieren: Erwärmen auf oberhalb der GSK- Linie ins Austenitgebiet
  2. Abschrecken: Rasche Abkühlung auf unterhalb der y-a-Umwandlung
  3. Anlassen: Erwärmen auf moderate Temperatur mit langsamer Abkühlung
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15
Q

Weshalb wird Härten und Vergüten in der Regel nicht zu den Glühverfahren gezählt?

A

Sie umfassen spezifischere und intensivere thermische Zyklen, die darauf abzielen, die mechanischen Eigenschaften durch Phasenumwandlung und gezielte Mikrostrukturmodifikationen zu verbessern. Glühen zielt mehr auf die Entspannung und Homogenisierung des Materials ab

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16
Q

Wie können unterschiedliche Abkühlgeschwindigkeiten realisiert werden?

A

Durch verschiedene Abschreckmittel:
Luft, Metallschmelze, Öle, Wasser, Eiswasser, Stickstoff

17
Q

Weshalb muss der Stahl beim Austenitisieren eine bestimmte Zeit auf Temperatur gehalten werden?

A

Um auch dickere Werkstoffe komplett zu Erwärmen, dass es die gleiche Gefühgestruktur (Austenit) annimmt

18
Q

Welche Gefügeänderungen treten während des Abschreckens im Stahl auf?

A
  • kfz-Austenitgitter geht schlagartig in krz-Ferritgitter über.
  • das C-Atom wird im krz-Ferritgitter zwangsgelöst-> tetragonale Elementarzell
  • es entsteht ein feinnadeliges Gefüge -> Martensit, dieser ist sehr hart und spröde
19
Q

Was ist Martensit und wie entsteht er?

A

Martensit ist eine harte und spröde Phase von Stahl, die durch eine diffusionslose Umwandlung von Austenit entsteht, wenn der Stahl schnell abgeschreckt wird

20
Q

Durch welche Eigenschaften zeichnet sich dss martensitisches Gefühe aus?

A

Sehr hart und spröde

21
Q

Welche Eigenschaften müssen Stähle für das Härten bzw. Vergüten aufweisen?

A

Kohlenstoffgehalt zwischen 0,2 bis 1%, Stähle mit ca. 0,3% sind wirtschaftlich härtbar bzw. vergütbar

22
Q

Was ist Bainit?

A

Bainit ist eine Gefügestruktur, die bei mittleren Temperaturen im Stahl entsteht, zwischen den Bildungstemperaturen von Perlit und Martensit. Hat wichtige industrielle Anwendungen aufgrunf seiner ausgewogenen mechanischen Eigenschaften.

23
Q

Was versteht man unter einem Schalenhärter?

A

Ein Verfahren, das eine harte, verschleißfeste Oberflächenschicht auf einem Werkstück erzeugt, während der Kern zäh und duktil bleibt

24
Q

Weshalb dürfen hochlegierte Stähle nicht so stark abgeschreckt werden wie unlegierte Stähle?

A

Um die Bildung von Rissen und Verzügen aufgrund hoher thermischer Spannungen zu vermeiden. Eine langsame Abkühlung stellt sicher, dass die gewünschten Eigenschaften erreicht werden, ohne die Materialintegrität zu beeinträchtigen

25
Q

Welche physikalischen Eigenschaften der Legierung Fe-C ermöglichen die Gefügeumwandlung der Stähle im festen Zustand?

A

Die Allotropie von Eisen, die Löslichkeit von Kohlenstoff, die Diffusion von Kohlenstoff

26
Q

Auf welchen Mechanismen beruht die Randschichthärtung beim Flamm- und Einsatzhärten sowie beim Nitrieren?

A
  • Flammenhärten: Erhitzt die Oberfläche schnell und wandelt Austenit in Martensit durch Abschrecken um, wodurch eine harte, verschleißfeste Schicht entsteht
  • Einsatzhärten: Kohlenstoff diffundiert in die Oberfläche bei hohen Temperaturen und wird durch Abschrecken in Martensit umgewandelt, was eine harte Oberfläche und einen zähen Kern erzeugt.
  • Nitrieren: Stickstoff diffundiert in die Oberfläche bei moderaten Temperaturen und bildet harte Nitride, was die Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit ohne signifikante Verzugneigung erhöht