Arbeitsblatt 1

Question 1

Nennen Sie typische Eigenschaften von Metallen.

Answer 1

• Plastische Verformbarkeit
• Ferrormagnetismus
• gute elektrische und thermische Leitfähigkeit
• Reflexionsvermögen für Licht

Question 2

Mit welchen spezifischen Behandlungen können die Eigenschaften geändert werden?

Answer 2

• Legieren

- Wärmebehandlung

Question 3

Welche vier Werkstoffgruppen sind Ihnen bekannt?

Nennen Sie Ihre Eigenschaften.

Answer 3

1) Metalle: gute Leitfähigkeit
chem. nicht sehr beständig
plastisch verformbar bei jeder Temperatur
2) Kunststoffe: schlechte Leiter
chem. sehr beständig
Plastisch Verformbar bei hohen Temperaturen
3) Keramik: schlechte Leiter
chem. sehr beständig
Nicht plastisch verformbar
4) Verbundwerkstoffe: Zusammensetzung aus Basiswerkstoffen

Question 4

Was versteht man unter amorpher Anordnung?

Answer 4

Ungeordnete Anordnung

z.B. bei Glas und Kunststoffen

Question 5

Skizzieren Sie die 3 wichtigsten Elementarzellentypen von reinem Metall.

Answer 5

KFZ

KRZ

HDP

Question 6

Was versteht man unter dem Begriff Packungsdichte?

Answer 6

Das prozentuale Volumen der Einheitszelle welches von Atomen eingenommen wird.
Va/Vaz= Packungsdichte

Question 7

Was versteht man unter dem Begriff Kooardinationszahl und wie groß ist sie für die wichtigsten Elementarzellentypen?

Answer 7

Anzahl der Atome welche den gleichen kleinsten Abstand zu einem bestimmten Atom haben.

KFZ 12
KRZ 8
HDP 12

Question 8

Nennen Sie typische 0-3D Gitterbaufehler

Answer 8

0D: punktförmig-
Leerstelle, interstellar Einbau, substituieret Einbau von Fremdatomen

1D: linienförmig-
Stufenversetzung, Schraubenversetzung

2D: flächenförmig-
Großwinkel-/Kleinwinkelkorngrenze, Zwillinggrenzen, Stapelfehler

3D: volumenförmig-
Teilchen, Phase, Ausscheidung, örtlich andere Atomart

Question 9

Was passiert wenn das Lösungsvermögen des Eisen zB. für Kohlenstoff überschritten ist ?

Answer 9

A) schnelles Abkühlen
-Martensit entsteht, da Kohlenstoff in Zwangslösung bleibt (Härtesteigerung)

B) langsames Abkühlen
-Ausscheidung (3D Gitterbaufehler) entsteht

Question 10

Nennen Sie mindestens 2 Gründe für unterschiedliches Lösungsverhalten in einem Wirtsgitter.

Answer 10

• Löslichkeit ist eine Funktion der Zwischengitterplatzgröße (Unterschied zwischen Alpha und Gamma Eisen)
• Temperatur (je höher desto löslicher)

Question 11

Wie unterscheiden sich Ideal- und Realgefüge?

Answer 11

Idealgefüge besitzt keine Gitterbaufehler.

Question 12

Was versteht man unter Gleitsystem?

Answer 12

Äußere Belastung-> Mikroskopisch werden Längenänderungen durch Abgleitvorgänge realisiert.

Das Abgleiten erfolgt immer in der am dichtest gepackten Ebene.

Gleitsystem besteht aus Gleitebene und Gleitrichtung.

Question 13

Wie lautet das Hooksche Gesetz für Normal- & Tangentialspannung?

Answer 13

Normalspannung:
Sigma = E * Epsilon

Tangentialspannung:
Tau = G * y (y=Schwerwinkel)

Question 14

Wie kann elastische Verformung erklärt werden?

Answer 14

Die Verformung, welche sich nach dem Entlasten wieder zurück formt.

Question 15

Welche Gitterbaufehler spielen bei der plastischen Verformung eine große Rolle?

Answer 15

Versetzung -> plastische Verformung wird deutlich einfacher

Question 16

Welche Verfestigungsmechanismen gibt es?

Answer 16

1) Mischkristallhärtung:
interstitielle & substituierte Atome erschweren Versetzungbewegungen aufgrund der Wechselwirkung der Spannungsfelder (Reibspannung) zB. Cu-Zn Legierung für Armaturen

2)Kaltverfestigung:
Verformung erzeugt Versetzung, wodurch die Versetzungsdichte steigt und somit weiter Versetzung behindert. zB. kaltgezogene Dräht in PKW Reifen

3)Feinkornhärtung:
Feinkörnige Gefüge haben nur eine geringe Anzahl aufgestauter Versetzungen. Somit geringe Kraftwirkung auf Korngrenzen & plastische Verformung schwer. zB. Kotflügel bei Autokarosserien

Question 17

Erklären Sie den Vorgang der Ausscheidungshärtung

Answer 17

Feindispers eingelagerte Teilchen im Grundwerkstoff erschweren die Versetzungsbewegung da die Teilchen „Hindernisse“ darstellen.