Stahl at Technische Universität Wien

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Welche zwei Betrachtungsweisen zum Aufbau metallischer Werkstoffe gibt es? Erläutern Sie die beiden Betrachtungsweisen.


Metalik malzemelerin yapısına bakmanın iki yolu vardır? Açıklamak iki yaklaşım.


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a) Welche Bedeutung besitzen kristalline Fehlordnungen eines Metalls in der Werkstofftechnik? (1)
b) Nach welchem Kriterium können die Gitterdefekte unterteilt werden? Geben Sie jeweils mindestens zwei Beispiele an. (2)

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Was versteht man unter dem Begriff „Gefüge“ und welche typischen, morphologischen
Ausprägungen
findet man bei metallischen Werkstoffen?

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Aus welchen typischen Phasen kann das Gefüge eines metallischen Werkstoffs bestehen?

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5. Frage
Punkte: 2
Wodurch unterscheidet sich ein homogenes Gefüge von einem heterogenen Gefüge? (1)
Geben Sie am Beispiel von Eisenwerkstoffen für jeden dieser Gefügezustände mindestens ein Beispiel
an. 


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Wie unterscheiden sich die Eigenschaften eines heterogenen Gefüges von denen der Phasen, aus denen es besteht?

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Sind Lederburit und Perlit Phasen oder Gefüge

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Was versteht man unter dem polykristallinen Aufbau bei Metallischen Werkstoffen?

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Was versteht man unter dem Begriff Anisotrope bei Kristallen

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Was versteht man unter Begriff Quasi Isotropie bei polykristallinen Werkstoffe und was ist die Ursache für dieses Verhalten? 

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1.14) Was versteht man unter dem Begriff Textur bei polykristallinen Werkstoffen und was ist die Ursache für dieses Verhalten

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1.15) Bei welchen technologischen Verfahren kann eine Textur im Werkstoff entstehen ? Erläutern Sie jeweils , wie eine Textur Zustände kommt. 

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Stahl

Welche zwei Betrachtungsweisen zum Aufbau metallischer Werkstoffe gibt es? Erläutern Sie die beiden Betrachtungsweisen.


Metalik malzemelerin yapısına bakmanın iki yolu vardır? Açıklamak iki yaklaşım.


1)Mikroskopischer Aufbau: Den Metallaufbau kann man sich mikroskopisch als „räumliches Haufwerk“ von Körnern (kristalline Bereiche mit einheitlicher Orientierung) vorstellen, die durch
Korngrenzen voneinander getrennt sind.
2)Atomarer Aufbau: Auf der atomaren Größenskale bestehen die Körner aus einer regelmäßigen Anordnung der Atome, die durch die jeweilige Kristallstruktur gegeben ist. Die Art der Kristallstruktur ist durch ihre Elementarzelle gekennzeichnet.


1) Mikroskopik yapı: Metal yapı, birbirinden tane sınırları ile ayrılan taneciklerin (muntazam oryantasyona sahip kristal bölgeler) bir “uzamsal yığını” olarak mikroskopik olarak düşünülebilir. 2) Atomun yapısı: Atom boyutu ölçeğinde, taneler, ilgili kristal yapı tarafından verilen atomların düzenli bir düzenlemesinden oluşur. Kristal yapının tipi, birim hücresi ile karakterize edilir.

Stahl

a) Welche Bedeutung besitzen kristalline Fehlordnungen eines Metalls in der Werkstofftechnik? (1)
b) Nach welchem Kriterium können die Gitterdefekte unterteilt werden? Geben Sie jeweils mindestens zwei Beispiele an. (2)

Die Fehlordnungen im kristallinen Aufbau eines Metalls bestimmen viele Eigenschaften der Metalle, insbesondere die mechanischen Eigenschaften bei den Strukturwerkstoffen.
b) Die kristallinen Fehlordnungen eines Metalls werden nach ihrer räumlichen Ausdehnung eingeteilt in:
0‐Dimensionale Gitterdefekte: z.B. Leerstelle, Zwischengitteratom, Einlagerungsatom, Substitutionsatom
 1‐Dimensionale Gitterdefekte: z.B. Stufenversetzung, Schraubenversetzung,
Versetzungsring
 2‐Dimensionale Gitterdefekte: z.B. Korngrenze, Zwillingsgrenze, Stapelfehler

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Was versteht man unter dem Begriff „Gefüge“ und welche typischen, morphologischen
Ausprägungen
findet man bei metallischen Werkstoffen?

Als Gefüge bezeichnet man charakteristische , räumliche Anordnung von Phasen bei metallischen Werkstoffen ,welche eine bestimmte Morphologie haben. 

  •  meist globulare Ausbildungsform (bei polykristallinen Metallen)
  • die Phasen können aber auch streifig, lamellar, dendritisch oder entlang ehemaliger Korngrenzen ausgebildet sein.

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Aus welchen typischen Phasen kann das Gefüge eines metallischen Werkstoffs bestehen?

Phasen des Legierungssystems, z.B.:


Elementare Komponenten des Legierungssystems (Reine Metalle)


Mischkristalle, intermetallische bzw. intermediäre Phasen


Ausscheidungen (durch Entmischung eines Mischkristalls)


Fremdphasen, z.B.:
Einschlüsse (Verunreinigungen, die unbeabsichtigt während der metallurgischen Herstellung
eingebracht werden)


Dispersionen (feinverteilte Feststoffe, die beabsichtigt im Grundwerkstoff eingebracht
werden)

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5. Frage
Punkte: 2
Wodurch unterscheidet sich ein homogenes Gefüge von einem heterogenen Gefüge? (1)
Geben Sie am Beispiel von Eisenwerkstoffen für jeden dieser Gefügezustände mindestens ein Beispiel
an. 


Das Gefüge kann nach der Anzahl der Phasen im Werkstoff charakterisiert werden in:
 homogenes Gefüge ->einphasig, in der Regel polykristallin.
 heterogenes Gefüge ->mehrphasig (Phasengemisch)
 Beispiele für Gefügezustände bei Eisenwerkstoffen:
 homogene Gefüge: z.B. Ferrit, Austenit
 heterogene Gefüge: z.B. Perlit, Ledeburit

Stahl

Wie unterscheiden sich die Eigenschaften eines heterogenen Gefüges von denen der Phasen, aus denen es besteht?

Mehrphasige (heterogene) Gefüge haben in der Regel andere thermo‐physikalische und mechanisch‐technologische Eigenschaften als die einzelnen Phasen aus denen sie aufgebaut sind.


Stahl

Sind Lederburit und Perlit Phasen oder Gefüge

Ledeburit und Perlit sind heterogene Gegüge, das heißt Phasengemische aus verschiedenen Anteilen von Zementit und Ferrit. 

Stahl

Was versteht man unter dem polykristallinen Aufbau bei Metallischen Werkstoffen?

Metallische Werkstoffe mit polykristallinem Aufbau bestehen aus einer großen Anzahl von Körnern , die durch Korngrenzen miteinander verbunden sind. 

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Was versteht man unter dem Begriff Anisotrope bei Kristallen

Unter dem Begrieff Anisotropie versteht man bei Kristallen die Abhängigkeit der Eigenschaften von kristallographischen Richtung. 

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Was versteht man unter Begriff Quasi Isotropie bei polykristallinen Werkstoffe und was ist die Ursache für dieses Verhalten? 

unter dem Begriff  Quasi Isotropen versteht man , von der Richtung unabhängiges Verhalten des Werkstoffs. Die Ursache ist die zufällige Ausrichtung der anisotropen Kristalle im Werkstoff

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1.14) Was versteht man unter dem Begriff Textur bei polykristallinen Werkstoffen und was ist die Ursache für dieses Verhalten

Bei polykristallinen Werkstoffen versteht man unter dem Begriff Textur ein , von der Richtung abhängiges Verhalten des Werkstoffs. Die Ursache ist Ausrichtung der anisotropen Kristalle in einer Vorzugsrichtung. 

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1.15) Bei welchen technologischen Verfahren kann eine Textur im Werkstoff entstehen ? Erläutern Sie jeweils , wie eine Textur Zustände kommt. 

Texturen im Gefüge entstehen häufig nach Umformprozessen oder durch eine gerichtete Erstarrung der Schmelze


  • eine Verformungstextur entsteht, wenn die Körner als Folge einer starken plastischen Verformung auf mechanischem Wege kristallographisch "gerichtet" werden. 
  • Eine Wachstumstextur entsteht, bei einer gerichteten Erstarrung durch eine kristallographisch gerichtete Keimbildung sowie ein entsprechendes Wachsen der Keime

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