Werkstofftechnik at TU Bergakademie Freiberg | Flashcards & Summaries

Lernmaterialien für Werkstofftechnik an der TU Bergakademie Freiberg

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TESTE DEIN WISSEN
Welche Hauptkriterien bestimmen die Werkstoffauswahl?
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TESTE DEIN WISSEN
Festigkeit, Korrosoinsbeständigkeit, Verschleißbeständigkeit, Zähigkeit, Wirtschaftlichkeit, Umweltverträglichkeit und Recycelbarkeit

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Welche Einfllussgrößen bestimmen das Bauteilverhalten?
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TESTE DEIN WISSEN
Geometrie, Oberflächenbeschaffenheit, äußere Belastung (Lastgröße, Beanspruchungsgeschwidigkeit, Zyklizität der Beanspruchung) Einfluss korossiver Medien, Temperatureinfluss
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TESTE DEIN WISSEN
Welche Beanspruchungsarten können bei der Bauteibeanspruchung auftreten? Wann kommt es zum Bauteilsversagen?
Nennen Sie mindestens drei Schadensarten, die häufig bei Zahnrädern auftreten.
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1.mehanische Beanspruchungen
2.Korrosion
3.Verschleiß
unter Einfluss von Temperatur, Umgebubgsmedien, Spannungszustand

zu 1. funktionsbedingte Belastungen durch Kräfte oder Momente
zu 2. lokale oder großflächige Zerstörung von Werkstoffen infolge chem. oder slektrochem. Prozesse
zu 3. oberflächennahe Werkstoffzerstörung infolge von Relativbewegungen mechanisch belasteter Werkstoffspannungen

--> Schadenfall, wenn die vorhandene Spannung die zulässige überschreitet
Kalt/Warmpressen (Reibverschleiß, Herauslösenvon Stückchen) -->Flankenschaden
Dauerbruch (Aufgrund von Langzeitbeanspruchung der Zahnkanten)-->Zahnradbruch


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TESTE DEIN WISSEN
Beschreiben Sie den Gitteraufbau metallischer Werkstoffe am Beispiel der temperaturabhängigen Gitterumwandlung im Eisen.
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Metalle aus regelmäßiger Anordnung sog. Elementarzellen aufgebaut; Eisen: krz --> je nach Temperatur erfolgt eine Gitterumwandlung durch Diffusionsvorgänge --> am Schmelzpunkt und bei noch höheren Temperaturen: regellose Anordnung (kein Raumgitter)
siehe Ferrit und Austenit

bei unterschiedlich hohen Temperaturen, kristallisiern verschiendne Metalle aufgrund von nergetischen Gründen im Aufbau ihrer Elektronenschallen in unterschiedlichen Gittern. Besonders bei für Wärmebehandlungen und Legierungen
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Welche funktions- und fertigungsbedingten Anforderungen bestimmen bei der Werkstoffauswahl die Anforderungsmatrix?
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TESTE DEIN WISSEN
Gesamtheit der prüfbaren Werkstoffeigenschaften (Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Verschleißbeständigkeit)

Fertigungseigenschfaten (Schweißbarkeit, Zerspanbarkeit, Wärmebehandlung)
--> Grundlage: Welcher Werkstoff besitzt die ausreichenden Eigenschaften?
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Welche Möglichkeiten der Legiewrungstechnik gibt es und welche davon treten bei der Stahlherstellung auf?
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TESTE DEIN WISSEN
- Mischkristall, Intermetallische Verbindungen, Kristallgemische --> Zwei-, Drei- oder Mehrstoffsysteme können geschaffen werden
-für Stahl vor allem Einlagerungsmischkristall, oft als Mehrstoffsystem, vor allem legiert mit Kohlenstoff Chrom, Nickel, Silizium oder Stickstoff
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Definiere Sie den Begriff Festigkeiten. Welche Brucharten können zum Bauteilversagen führen? Welche Gleichungen beschreiben die elastische Formänderung bei einachsiger Zug- Schubbeanspruchung?
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-Festigkeit ist der Widerstand gegen die Einwirkung äußerer Kräfte, die das Bauteil belasten, ohne das es zu unzulässigen Formänderungen oder zum Bruch kommt.
-Verfomungsbruch: Hohlraumbildungen um Versetzungen -->duktiler Bruch
-Sprödbruch: transkristalliner Spaltbruch --> Auflaufen von Versetzungen durch Körner hindurch
interkristalliner Spaltbruch --> Risse entlang der Korngrenzen
Formlen Hooksches Gesetz und Scherung
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Welche Bedingung ist bei der Festigkeitsberechnung einzuhalten und welche Arten der mechanischen Beanppruchung treten in der Praxis auf?
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-die zulässige Spannung muss größer sein als die vorhandene Spannung (Bruchsicherheitsnachweis)
-statische Beanspruchung, ruhende, schwingende, schlagartige
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Erklären Sie das Prinzip der röntgenografischen Spannungsmessung (Braggsche Gleichung) und nennen Sie eine weitere experimentelle Methode zum Nachweis von Eigenspannugen.
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TESTE DEIN WISSEN
-Braggsche Geleichung siehe Aufzeichnungen  -->durch die rontgenografische Messung werden die veränderten Gitterabstände ermittelt. Bei Kenntnis der ,,normalen" Gitterabstände kann auf die Stärke der Eigenspannung geschlossen werden
-Anbohren --> Messung der Formänderung über Dehnungsmessstreifen
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Welche Bedeutung besitzen Eigenspannungen für den Bruchsicherheitsnachweis von Bauteilen?
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Sie erhöhen die Bauteilspannug drastisch, so dass keine genaue Bestimmung von K1 bzw.von Ac möglich ist, da sie die innere Kerbwirkung von Rissen extrem erhöhen.
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Welche Arten von Gitterfehlern gibt es?
Welche Gitterfehler bestimmen über die Festigkeit und Verformbarkeit von metallischen Werkstoffen?
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TESTE DEIN WISSEN
-Punktdefekte: Leerstellen, Fremdatome auf Zwischengitterplätzen, größere/kleinere Fremdatome auf Gitterplätzen, Versetzungen
-Liniendefekte: Versetzungen sind Träger von Festigkeit und Verformbarkeit
-Fächendefekte: Korngrenzen
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Nenne Sie je ein Beispiel für die positive und die negative Wirkung von Eigenspannungen.
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positiv: Erhöhung der Zeit-/ Dauerfestigkeit durch Randschichtverfestigung
negativ: Spannungsrisskorrosion wahrscheinlicher --> erhöhter Verschleiß
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Q:
Welche Hauptkriterien bestimmen die Werkstoffauswahl?
A:
Festigkeit, Korrosoinsbeständigkeit, Verschleißbeständigkeit, Zähigkeit, Wirtschaftlichkeit, Umweltverträglichkeit und Recycelbarkeit

Q:
Welche Einfllussgrößen bestimmen das Bauteilverhalten?
A:
Geometrie, Oberflächenbeschaffenheit, äußere Belastung (Lastgröße, Beanspruchungsgeschwidigkeit, Zyklizität der Beanspruchung) Einfluss korossiver Medien, Temperatureinfluss
Q:
Welche Beanspruchungsarten können bei der Bauteibeanspruchung auftreten? Wann kommt es zum Bauteilsversagen?
Nennen Sie mindestens drei Schadensarten, die häufig bei Zahnrädern auftreten.
A:
1.mehanische Beanspruchungen
2.Korrosion
3.Verschleiß
unter Einfluss von Temperatur, Umgebubgsmedien, Spannungszustand

zu 1. funktionsbedingte Belastungen durch Kräfte oder Momente
zu 2. lokale oder großflächige Zerstörung von Werkstoffen infolge chem. oder slektrochem. Prozesse
zu 3. oberflächennahe Werkstoffzerstörung infolge von Relativbewegungen mechanisch belasteter Werkstoffspannungen

--> Schadenfall, wenn die vorhandene Spannung die zulässige überschreitet
Kalt/Warmpressen (Reibverschleiß, Herauslösenvon Stückchen) -->Flankenschaden
Dauerbruch (Aufgrund von Langzeitbeanspruchung der Zahnkanten)-->Zahnradbruch


Q:
Beschreiben Sie den Gitteraufbau metallischer Werkstoffe am Beispiel der temperaturabhängigen Gitterumwandlung im Eisen.
A:
Metalle aus regelmäßiger Anordnung sog. Elementarzellen aufgebaut; Eisen: krz --> je nach Temperatur erfolgt eine Gitterumwandlung durch Diffusionsvorgänge --> am Schmelzpunkt und bei noch höheren Temperaturen: regellose Anordnung (kein Raumgitter)
siehe Ferrit und Austenit

bei unterschiedlich hohen Temperaturen, kristallisiern verschiendne Metalle aufgrund von nergetischen Gründen im Aufbau ihrer Elektronenschallen in unterschiedlichen Gittern. Besonders bei für Wärmebehandlungen und Legierungen
Q:
Welche funktions- und fertigungsbedingten Anforderungen bestimmen bei der Werkstoffauswahl die Anforderungsmatrix?
A:
Gesamtheit der prüfbaren Werkstoffeigenschaften (Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Verschleißbeständigkeit)

Fertigungseigenschfaten (Schweißbarkeit, Zerspanbarkeit, Wärmebehandlung)
--> Grundlage: Welcher Werkstoff besitzt die ausreichenden Eigenschaften?
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Q:
Welche Möglichkeiten der Legiewrungstechnik gibt es und welche davon treten bei der Stahlherstellung auf?
A:
- Mischkristall, Intermetallische Verbindungen, Kristallgemische --> Zwei-, Drei- oder Mehrstoffsysteme können geschaffen werden
-für Stahl vor allem Einlagerungsmischkristall, oft als Mehrstoffsystem, vor allem legiert mit Kohlenstoff Chrom, Nickel, Silizium oder Stickstoff
Q:
Definiere Sie den Begriff Festigkeiten. Welche Brucharten können zum Bauteilversagen führen? Welche Gleichungen beschreiben die elastische Formänderung bei einachsiger Zug- Schubbeanspruchung?
A:
-Festigkeit ist der Widerstand gegen die Einwirkung äußerer Kräfte, die das Bauteil belasten, ohne das es zu unzulässigen Formänderungen oder zum Bruch kommt.
-Verfomungsbruch: Hohlraumbildungen um Versetzungen -->duktiler Bruch
-Sprödbruch: transkristalliner Spaltbruch --> Auflaufen von Versetzungen durch Körner hindurch
interkristalliner Spaltbruch --> Risse entlang der Korngrenzen
Formlen Hooksches Gesetz und Scherung
Q:
Welche Bedingung ist bei der Festigkeitsberechnung einzuhalten und welche Arten der mechanischen Beanppruchung treten in der Praxis auf?
A:
-die zulässige Spannung muss größer sein als die vorhandene Spannung (Bruchsicherheitsnachweis)
-statische Beanspruchung, ruhende, schwingende, schlagartige
Q:
Erklären Sie das Prinzip der röntgenografischen Spannungsmessung (Braggsche Gleichung) und nennen Sie eine weitere experimentelle Methode zum Nachweis von Eigenspannugen.
A:
-Braggsche Geleichung siehe Aufzeichnungen  -->durch die rontgenografische Messung werden die veränderten Gitterabstände ermittelt. Bei Kenntnis der ,,normalen" Gitterabstände kann auf die Stärke der Eigenspannung geschlossen werden
-Anbohren --> Messung der Formänderung über Dehnungsmessstreifen
Q:
Welche Bedeutung besitzen Eigenspannungen für den Bruchsicherheitsnachweis von Bauteilen?
A:
Sie erhöhen die Bauteilspannug drastisch, so dass keine genaue Bestimmung von K1 bzw.von Ac möglich ist, da sie die innere Kerbwirkung von Rissen extrem erhöhen.
Q:
Welche Arten von Gitterfehlern gibt es?
Welche Gitterfehler bestimmen über die Festigkeit und Verformbarkeit von metallischen Werkstoffen?
A:
-Punktdefekte: Leerstellen, Fremdatome auf Zwischengitterplätzen, größere/kleinere Fremdatome auf Gitterplätzen, Versetzungen
-Liniendefekte: Versetzungen sind Träger von Festigkeit und Verformbarkeit
-Fächendefekte: Korngrenzen
Q:
Nenne Sie je ein Beispiel für die positive und die negative Wirkung von Eigenspannungen.
A:
positiv: Erhöhung der Zeit-/ Dauerfestigkeit durch Randschichtverfestigung
negativ: Spannungsrisskorrosion wahrscheinlicher --> erhöhter Verschleiß
Werkstofftechnik

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