NE-Metalle Flashcards
1
Q
- Nennen Sie besondere Gebrauchseigenschafen von Nichteisenmetallen (5)!
A
- A) niedrige Dichte (z.B. Al,Mg)
B) niedrige Schmelztemp. (z.B. Pb, Sn)
C) gute Korrosionseigenschaften (z.B. Al, Cu)
D) gute Warmfestigkeit (z.B.Ti, W, V)
E) gute Leitfähigkeit (Wärme u Strom) (z.B. Pb,Cu)
2
Q
- Welchen Einfluss haben die Gießarten auf den Abkühlungsverlauf und damit auf das Gefüge und dessen Festigkeit und Dehnung
A
- Mit steigender Abkühlungsgeschwindigkeit ergibt sich eine schnellere Erstarrung mit feinkörnigerem Gefüge, dadurch steigen Festigkeit und Bruchdehnung, Ausnahme ist Druckguss (Einschluss von Gasbläschen und Oxidhäutchen, deshalb Bruchdehnung geringer)
3
Q
- Welche Auswirkung hat das kfz-Gitter auf die mechanischen Eigenschaften des Al?
A
- Niedrige Festigkeit und 0,2%-Dehngrenze sowie hohe Kaltumformbarkeit (Bruchdehnung)
4
Q
- Ist Al elektrochemisch gesehen eher korrosionsbeständig oder korrosionsanfällig?
A
- Al hat starke neigung Elektronen abzugeben, daher geringe Korrosionsbeständigkeit und hohe affinität zu O
5
Q
- Worauf beruht die praktisch gute Korrosionsbeständigkeit des Rein-Al?
A
- durch Bildung einer dichten und fest haftenden Oxidschicht, bei Verletzung bildet sie sich neu und schützt den Werkstoff
6
Q
- Wie kann die Korrosionsbeständigkeit erhöht werden?
A
- Durch elektrochemische Verfahren wie anodische Oxidation
7
Q
- Welche Stoffe greifen Al an?
A
- Stoffe welche die Oxidschicht auflösen wie Laugen basische Werkstoffe, Flussmittel zum Löten und Schweißen, edlere Metalle
8
Q
- Welche Anwendungen des Rein-Al ergeben sich durch seine gute Korrosionsbeständigkeit und …
A
- A) Kaltumformbarkeit (Küchen-, Haushaltsgeräte, Tuben, Getränkebehälter)
B) elektrische Leitfähigkeit (Freileitung, Kabelmäntel)
C) Polierbarkeit (Bleche, Profile im Ladenbau, Fahrzeugzubehör)
D) geringe Dichte (Verpackungsfolien, Dosen, Fässer, Tanks, Freileigungen)
E) Wärmeleitfähigkeit (Kühlkörper in der Elektronik)
9
Q
- Ziel des Legierens von Al ist es bestimmte Eigenschaften dieses NE-Metalls zu verändern. Welche Eigenschafen sollen verbessert werden? Welche Eigenschaften sollen möglichst erhalten bleiben? Welche Legierungselemente werden verwendet, nennen Sie mindestens 3.
A
- Erhöhung der niedrigen Werte von Streckgrenze und Zugfestigkeit
– Gieß- und Formbarkeit sowie Korrosionsbeständigkeit sollten erhalten bleiben
– Mn, Mg, Si, Cu, Zn(Zink)
- Erhöhung der niedrigen Werte von Streckgrenze und Zugfestigkeit
10
Q
- Wie wirken sich kleine Anteile an Legierungselementen um Al auf das Gefüge aus und wie ändern sich dabei die Festigkeit und plastische Verformbarkeit?
A
- Bleibt homogenes Gefüge aus Al-Mischkristallen, Zugfestigkeit, 0,2% Dehngrenze werden erhöht, Bruchdehnung wird nicht oder nur wenig verringert
11
Q
- Wie wirken sich größere Anteile an Legierungselementen im Al auf das Gefüge aus und wie ändern sich dabei Festigkeit und plastische Verformbarkeit?
A
- Entsteht ein heterogenes Gefüge aus Al-Mischkristallen und anderen Kristallarten, Zugfestigkeit und Härte werden stark erhöht und die Kaltumformbarkeit stark verringert bis zur völligen Versprödung
12
Q
- Welche Wirkung haben die Legierungselemente auf die Korrosionsbeständigkeit unter Berücksichtigung der elektrochemischen Spannungsreihe der Elemente?
A
- Mg, Mb, Zn ähnlich Al, während Cu sehr viel edler ist, deshalb sind Cu-haltige Legierungen gegen chloridhaltige Lösungen nicht beständig, Cu verringert die Witterungsbeständigkeit gegenüber Rein-Al
13
Q
- Welche drei Arbeitsvorgänge gehören zum Aushärten und erläutern sie die inneren Vorgänge?
A
- Lösungsglühen im Bereich der homogenen Mischkristalle (Knetlegierungen ca30min, Gusslegierungen ca 3…6h bei Temp 460…480Grad)
- Abschrecken – Mischkristall mit Übersättigung von Atomen der zweiten Komponente Festigkeit der Legierung hat sich nicht erhöht, Legierung kann während der nächsten 1…2 h noch kalt verformt werden
- Auslagern – Diffusion der Atome im Kristallgitter durch Kalt- bzw. Warmauslagern
14
Q
- Was bedeutet Selbstaushärtung?
A
- Entstehung von übersättigten Mischkristallen durch normale vom Fertigungsverfahren her gegebene Abkühlung, z.b: beim Schweißen oder bei Kokillenguss können durch beschleunigte Abkühlung infolge der guten Leitfähigkeit des Al ebenfalls übersättigte Mischkristalle entstehen die bei Lagerung aushärten.
15
Q
- Muss für das Warmauslagern eine bestimmte Temperatur und Zeit eingehalten werden?
A
- Für den Diffusionsvorgang beim Ausscheidungsprozess sind Temperatur und Zeit maßgebend zum Erzielen der optimalen Ergebnisse
16
Q
- Kann es beim Kaltauslagern zu einer Vergröberung von Ausscheidungen kommen?
A
- Nein, die Diffusionsgeschwindigkeiten der Legierungselemente sind dazu zu niedrig
17
Q
- Was sind die Hauptgründe Cu und Cu-Legierungen in der Technik zu verwenden?
A
- Elektrische und Wärmeleitfähigkeit, Kaltumformbarkeit und Korrosionsbeständigkeit
18
Q
- Beurteilen Sie die Zerspanbarkeit von reinem Cu und wie kann diese erhöht werden.
A
- –durch die hohe Verformbarkeit Neigung zu Fließspan, deshalb Zerspanbarkeit nicht gut
- Durch Kaltverfestigung und Legierung mit Pb
19
Q
- Wie kann die Wasserstoffkrankheit entstehen?
A
- Beim Hartlöten von sauerstoffhaltigen E-Cu kann aus der Flamme Wasserstoff in Cu eindiffudieren, H reduziert Cu2O und bildet Wasserdampf, dieser sprengt das Gefüge an den Cu-Korngrenzen, was zu einer völligen Versprödung führt.
20
Q
- Was ist Messing und wo werden diese eingesetzt?
A
- Legierung aus Cu und Zn
- Federn, Metallschläuche, Tiefziehteile, Stangen, Profile, Drähte, Schloss und Beschlagteile
21
Q
- Was ist Bronze und wo werden Bronzen eingesetzt?
A
- Legierung aus Cu und Sn
- Metallschläuche, Kontaktfedern, Rohre, Lagerbuchsen
22
Q
- Was sind die Hauptgründe Mg und Mg-Legierungen in der Technik einzusetzen und nennen Sie einsatzgebiete.
A
- für ein Metall extrem niedrige Dichte
– Roboterarme, Getriebegehäuse, Instrumententräger im Automobil, Gehäuse für transportable Geräte
23
Q
- Was sind die problematischen Eigenschaften für die großtechnische Verwendung von Mg?
A
- Entzündungsgefahr, niedrige Krichbeständigkeit, geringe Zähigkeit, niedriger E-Modul,gering Korrosionsbeständig
24
Q
- Was sind die Hauptgründe Ti und Ti-Legierungen in der Technik einzusetzen und nennen Sie Einsatzgebiete
A
- Hohe Festigkeit bei geringer Dichte, Korrosionsbeständigkeit, Verwendung in Luft- und Raumfahrt (Triebwerk, Fahrwerk, Rotorkopf), Chirurgie (Implantate)
25
Q
- Was sind die problematischen Eigenschaften für die großtechnische Verwendung von Ti?
A
- Neigung zur Aufnahme von Nichtmetallen (H, O, N, C) bei hohen Temperaturen (Versprödung), sehr hoher Preis
26
Q
- Nennen sie die wichtigsten Ti-Legierungen?
A
- alpha-Ti-Legierungen (HdP) mit Legierungselement Al
- beta-Ti-Legierungen (krz) mit Legierungselementen Mo,V
- alpha + beta – Legierungen (hdP+krz) mit Legierungselementen Al und V
27
Q
- Erläutern Sie die jeweilige Werkstoffbezeichnung! Handelt es sich hier um Knet- oder Gusslegierungen?
a) CuAl8Fe3
b) CuZn37Mn3Al2
c) CuNi2Si
A
- a) Kupferlegierung mit 8% Al und 3% Fe
b) Kupferlegierung mit 37%Zn,3%Mn,2%Al
c) Kupferlegierung mit 2%Ni, Si in Spuren
es handelt sich um Knetlegierungen
28
Q
- Erläutern Sie die jeweilige Werkstoffbezeichnung!
a) ENAW-AlMn1Cu
b) ENAW-AlZn4,5Mg1
c) ENAC-AlSi7Mg0,3
A
- a) Al-Knetlegierung 1%Mn, Cu in Spuren
b) Al-Knetlegierung 4,5%Zn, 1%Mg
c) Al-Gusslegierung 7%Si, 0,3%Mg
