Mechanische Eigenschaften Flashcards
Was ist mechanische Spannung?
Kraft pro Fläche
Wie ist die Nennspannung definiert?
Kraft bezogen auf die ursprüngliche Fläche
Was ist die wahre Spannung?
Kraft bezogen auf die tatsächliche (veränderte) Querschnittsfläche
Wie ist die elastische Längsdehnung definiert?
Längenänderung bezogen auf die Ausgangslänge
Wie ist die elastische Querdehnung definiert?
Durchmesseränderung bezogen auf den Ausgangsdurchmesser
Wie ist die elastische Scherung definiert?
Verschiebung bezogen auf die Dicke (ist tan des Scherwinkels)
Was ist das Elastizitätsmodul E? Konstant wenn Hooksches Gesetz gilt
Spannung pro Dehnung (Steigung der Geraden) (R = U/I, Modul ist Widerstand)
Was ist das Schubmodul G?
Schubspannung pro Scherung (R = U/I, Modul ist Widerstand)
Wie erfolgt plastische Verformung auf kristalliner Ebene in Metallen?
Wandern von Versetzungen (primär)
Was passiert mit Volumen und Gitterbaufehern während plastischer Verformung?
V = konst.
Gitterbaufehler werden erzeugt, umgeordnet und wechselwirken miteinander
Was ist die Streckgrenze R_es?
Der Beginn der plastischen Verformung (Knick im Spannungs-Dehnungs-Diagramm)
Welche Energie steckt in einer Verformung (einfache Formel)
Spannung integriert über die Dehnung
Warum verfestigen sich duktile Werkstoffe bei plastischer Verformung?
- Versetzungsdichte steigt an
- verankerte Versetzungen lösen sich
- Wechselwirkung von Versetzungen
Wird ein Einkristall einachsig beansprucht, ist die Gleitebene und die Gleitrichtung irgendwie schief. Schmidfaktor und dessen Kehrwert Orientierungsfaktor geben Aushilfe. Wie?
Winkel von Zugachse zu Ebenennormalen und Gleitrichtung. Beides cos. Beide cos multipliziert ergeben Schmidfaktor m. Orientierungsfaktor M = 1/m
Plastische Verformung bei Normalbelastung tritt ab einer gewissenen SCHUBspannung auf. Was ist dafür der “günstigste” Orientierungsfaktor?
2, beide Winkel 45°. Ist einer der Winkel 0° oder 90°, ist keine plastische Verformung möglich (Bruch)
Wie hoch ist die kritische Schubspannung ab der plastische Verformung möglich ist?
1/100 - 1/10.000 Schubmodul
Die plastische Verformbarkeit benötigt viele Gleitsysteme. Welche Kristallanordnungen sind dafür günstig?
kfz/krz: 12 Gleitsysteme
hdp: 3 Gleitsysteme
Der Verfestigungsprozess passiert in 3 Stufen der Verformung. Welche?
Einfachgleiten, Mehrfachgleiten, dynamsiche Erholung
Was begünstigt Verfestigung und was verringert sie?
+ hohe Verformungsgeschwindigkeiten
- hohe Temperaturen
Warum kann man die Einfachgleitung meistens vernachlässigen?
Weil bei Polykristallen immer Mehrfachgleitung auftritt und es kaum Monokristalle gibt
Wie hängt die Korngröße mit dem Widerstand gegen plastische Verformung zusammen?
Je kleiner, desto höher die Streckgrenze (Hall-Patch-Beziehung)
Wie heißt die Streckgrenze, die ein perfektes Kristall hätte?
Peierls-Spannung
Ausgehend von der Peierls-Spannung gibt es 6 Verfestigungsmechanismen, die die Streckgrenze erhöhen. Welche?
Mischkristall-, Versetzungs-, Korngrenzen-, Teilchen-, Textur und Anisotropie-Verfestigung
Warum sind Mischkristalle fester als reine Kristalle, vor allem solche mit Einlagerungsatomen?
Ändern lokal das Schubmodul und damit die Energie der Versetzung (halten Versetzungen auf)