MaWi 2 at TU München

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Viskoelastizität

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Härteprüfung nach Knoop

  • Prüfkörper
  • Eindrucktiefe
  • Härtebereich
  • Probenart
  • Formel

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Entspannung: Erholung

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Härteprüfung nach Vickers

  • Prüfkörper
    • Größe
  • Belastungsgröße
  • Härtebereich

Spezialfall Ultramikrohärtemessung:

  • Prüfart
  • Prüflasten
  • Besonderheit

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Festigkeit: Streckgrenze

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Auswahl von Werkstoffen:

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Einheit Streckgrenze

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Kriterien für Wahl des Werkstoffes für den Stil eines Hammers? (Mind. 9)

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Bruchverhalten Messgrößen, Kenngrößen und Aussage

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Nach der Elastizitätsgrenze:

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Elastisches- und anelastisches Verhalten

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Festigkeit: Zugfestigkeit

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MaWi 2

Viskoelastizität

Tritt z. B. bei Polymeren und Beton auf

  • Teilweise elastisch, teilweise viskos
  • Werkstoff relaxiert nur unvollständig
  • Abbau verbleibender Energie in Form von Fließvorgägen (Kriechen)
  • Erhöhung elastizität bedeutet Verringerung des viskosen Verhalten

MaWi 2

Härteprüfung nach Knoop

  • Prüfkörper
  • Eindrucktiefe
  • Härtebereich
  • Probenart
  • Formel
  • Eindringkörper rhomboidischer Diamant
  • Eindruck: 0,01 bis 0,1 mm
  • Mikrohärte
  • für kleine, dünne Proben 
  • auch für Spröde Werkstoffe
  • HK = 14,2P/L^2
    • P = Last
    • L = länge Loch


MaWi 2

Entspannung: Erholung

Plastische Vervormung bei Raumtemperatur bewirkt:

  • Deformation von Körnern und Verschiebung von Korngrenzen
  • Verformungsverfestigung
  • Verminderung der Duktilität
  • Anisotropie


Rückgängig durch Erhohlung:

Erwärmung des Metalls unter Rekrisallisationstemperatur, Gefüge durch plastische Verformung rückgängig machbar, Ausgangseigenschaften nähern

  • Abbau innerer Spannungen
  • Reduzierung beweglicher Versetzungen
  • Erhöhung Duktilität
  • Kaum Veränderung der Festigkeit

MaWi 2

Härteprüfung nach Vickers

  • Prüfkörper
    • Größe
  • Belastungsgröße
  • Härtebereich

Spezialfall Ultramikrohärtemessung:

  • Prüfart
  • Prüflasten
  • Besonderheit
  • Diamantpyramide (gleichseitig) -> Mikrohärteverfahren
  • Diagonale < 0,5 mm
  • Belastungsunabhängig
  • Geeignet für breiten Härtebereich 


Spezialfall Ultramikrohärtemessung

  • Rasterelektronenmikroskop
  • Prüflasten im mN Bereich
  • Härtemessung einzelner Körner im Vielkristall möglich 

MaWi 2

Festigkeit: Streckgrenze

Streckgrenze Y = F_el/A0

  • teilt in elastischen/Plastischen Werkstoffbereich ein
  • Übergangspunkt bei einigen Materialien nicht deutlich ausgeprägt -> 0,2% Ersatzstreckgrenze

MaWi 2

Auswahl von Werkstoffen:

  • Anforderung/Einwirkung mechanischer Art (historisch)/langsame oder plötzliche Krafteinwirkung?
  • Festes, starres, oder verformbares Material?
  • Zyklisch-schwingende oder statische Belastung?
  • Klima und andere Einwirkungen

MaWi 2

Einheit Streckgrenze

N/mm^2

MaWi 2

Kriterien für Wahl des Werkstoffes für den Stil eines Hammers? (Mind. 9)

  • Festigkeit
  • Dauerhaftigkeit (Nachhaltigkeit)
  • Sicherheit(Splitterschutz)
  • Gewicht (Ergonomie)
  • Schwingungsdämpfung (Ergonmie)
  • Form + Formbarkeit (Ergonomie)
  • Ersetzbarkeit/Recycling (Nachhaltigkeit/Ökologie)
  • Ungiftigkeit (Toxikologie/Ökologie)
  • Preis(Ökonomie)

MaWi 2

Bruchverhalten Messgrößen, Kenngrößen und Aussage

  • Messgröße: kritische Last, kritische Verlängerung, Bruchzeit
  • Kenngröße: kritische Beanspruchung bei Versagen z. B. kritische Spannung
  • Werkstoffwiederstand gegen Bruch (z. B. Zugfestigkeit)

MaWi 2

Nach der Elastizitätsgrenze:

  • Bruch (oder Mikrobruch)
    • spontaner Bruch (=Sprödbruch)
    • allmählicher Bruch (Duktiliätät z. B. von Stahlbeton)
  • Dauerhafte Formveränderung (Plastizität)
  • Nach Belastung oberhalb Elastizitätsgrenze Bauteil nur noch begrenzt einsetzbar, da entweder gebrochen oder dauerhaft verformt
  • Elastizitätsgrenze entspricht "Festigkeit"

MaWi 2

Elastisches- und anelastisches Verhalten

  • linear elastisch
  • nichtlinear-elastisch
  • Viskoelastizität

MaWi 2

Festigkeit: Zugfestigkeit

Rm = F_max/A0

  • Zugfestigkeit = höchstmögliche Zugbelastung
  • Lokale Querschnittsminderung -> Einschnürungen

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