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Lernmaterialien für Legierungslehre, Zustandschaubilder an der Hochschule Anhalt

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TESTE DEIN WISSEN

Was ist eine Legierung?

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Werkstoff aus verschiedenen Komponenten (Atomsorten) mit mind. einem Metall als Hauptbestandteil.

-> Eigenschaftsverbesserung am Grundelement

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Welche Strukturen können die Komponenten eines Legierungssystems bilden?

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  • Mischkristall bei Löslichkeit der Komponenten (homogenes Gefüge)
  • Kristallgemisch bei Unhöflichkeit (heterogenes Gefüge)
  • intermetallische/intermediäre Phasen (komplizierte Gitter, gemischte Bindungen)
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TESTE DEIN WISSEN

Was unterscheidet ein Kristallgemisch von einem Mischkristall?

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TESTE DEIN WISSEN

Kristallgemisch: heterogenes Gefüge, unlöslich

Mischkristall: homogenes Gefüge, vollst. gelöst

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Sind Mischkristalle ein- oder mehrphasige Legierungen?

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TESTE DEIN WISSEN

Mischkristalle sind einphasig, da sie durch die vollständige Löslichkeit homogen sind.

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Wann sind zwei Metalle vollständig lösbar?

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Man spricht von vollständiger Löslichkeit, wenn die Gefüge der zwei Metalle im flüssigen und festen Zustand, sowie im ganzen System (variierende Zusammensetzung) homogen sind.

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Was bezeichnen die Liquidus- und die Soliduslinie?

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  • Die Liquiduslinie ist im Zustandsschaubild die Phasengrenze zwischen homogener Schmelze und Zweiphasenfeld (Schmelze + alpha-MK)

  • Die Soliduslinie ist die Phasengrenze zwischen dem Zweiphasenfeld und dem festen Mischkristall

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Wie lautet das Phasengesetz?

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TESTE DEIN WISSEN

F = K + 2 - P


F: Freiheitsgrad

-> Anzahl der Zustandsgrößen(T, p, c) die unabhängig voneinander geändert werden können

K: Anzahl Komponenten

P: Anzahl Phasen

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Wie ist die Bedingung für einen Knickpunkt? Geben sie ein Beispiel hierfür.

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TESTE DEIN WISSEN

F = 1

 -> Folge der bei der Erstarrung freiwerdenden Kristallisationswärme, durch Zustandsänderungen im Bereich Schmelze/feste Bestandteile


Cu-Ni

Zweistoffsystem mit vollständiger Mischbarkeit (MK)

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Was ist eine Kristallseigerung?

Wie kann man sie verhindern bzw. beseitigen?

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TESTE DEIN WISSEN
  1. Entmischungen in eigentlich vollständig mischbaren Stoffen, also Zonen verschiedenartiger Konzentrationen, die aufgrund von verminderter Diffusion wegen überhöhter Abkühlungsgeschwindigkeiten entstehen. (Zonenmischkristall/inhomogener Mischkristall)
  2. Extrem schnelles Abkühlen unterbindet Entmischungserscheinungen (durch langsame Abkühlvorgänge lassen sich diese Erscheinungen minimieren). Durch Diffusionsglühungen dicht unter der Solidustemperatur lassen sich bereits entstandene Seigerungen beheben.

 

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Wie sind die Gießbarkeit und die Kaltumformbarkeit von Legierungen bei vollständiger Löslichkeit im festen und flüssigen Zustand?

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Gießbarkeit: schlecht (langer Erstarrungsbereich, hohes Schwindmaß, Seigerungsgefahr)

Kaltumformbarkeit: gut (-> Knetlegierungen)

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TESTE DEIN WISSEN

Welche Legierung hat den niedrigsten Schmelzpunkt?

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Das Eutektikum.

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Welche Eigenschaften (mind. drei) haben eutektische Legierungen?

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TESTE DEIN WISSEN
  • physikalische Eigenschaften (Dichte, spezifischer Widerstand) sind linear von der Konzentration abhängig

  • Schlechte Kaltumformbarkeit

  • Gute Spanbarkeit

  • Gute Gießbarkeit ( niedriger Schmelzpunkt, kleines Schwindmaß) –> Gusslegierungen

  • sehr feinkörniges Gefüge, häufig lammellenförmig -> höchste Festigkeit

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Beispielhafte Karteikarten für deinen Legierungslehre, Zustandschaubilder Kurs an der Hochschule Anhalt - von Kommilitonen auf StudySmarter erstellt!

Q:

Was ist eine Legierung?

A:

Werkstoff aus verschiedenen Komponenten (Atomsorten) mit mind. einem Metall als Hauptbestandteil.

-> Eigenschaftsverbesserung am Grundelement

Q:

Welche Strukturen können die Komponenten eines Legierungssystems bilden?

A:
  • Mischkristall bei Löslichkeit der Komponenten (homogenes Gefüge)
  • Kristallgemisch bei Unhöflichkeit (heterogenes Gefüge)
  • intermetallische/intermediäre Phasen (komplizierte Gitter, gemischte Bindungen)
Q:

Was unterscheidet ein Kristallgemisch von einem Mischkristall?

A:

Kristallgemisch: heterogenes Gefüge, unlöslich

Mischkristall: homogenes Gefüge, vollst. gelöst

Q:

Sind Mischkristalle ein- oder mehrphasige Legierungen?

A:

Mischkristalle sind einphasig, da sie durch die vollständige Löslichkeit homogen sind.

Q:

Wann sind zwei Metalle vollständig lösbar?

A:

Man spricht von vollständiger Löslichkeit, wenn die Gefüge der zwei Metalle im flüssigen und festen Zustand, sowie im ganzen System (variierende Zusammensetzung) homogen sind.

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Q:

Was bezeichnen die Liquidus- und die Soliduslinie?

A:
  • Die Liquiduslinie ist im Zustandsschaubild die Phasengrenze zwischen homogener Schmelze und Zweiphasenfeld (Schmelze + alpha-MK)

  • Die Soliduslinie ist die Phasengrenze zwischen dem Zweiphasenfeld und dem festen Mischkristall

Q:

Wie lautet das Phasengesetz?

A:

F = K + 2 - P


F: Freiheitsgrad

-> Anzahl der Zustandsgrößen(T, p, c) die unabhängig voneinander geändert werden können

K: Anzahl Komponenten

P: Anzahl Phasen

Q:

Wie ist die Bedingung für einen Knickpunkt? Geben sie ein Beispiel hierfür.

A:

F = 1

 -> Folge der bei der Erstarrung freiwerdenden Kristallisationswärme, durch Zustandsänderungen im Bereich Schmelze/feste Bestandteile


Cu-Ni

Zweistoffsystem mit vollständiger Mischbarkeit (MK)

Q:

Was ist eine Kristallseigerung?

Wie kann man sie verhindern bzw. beseitigen?

A:
  1. Entmischungen in eigentlich vollständig mischbaren Stoffen, also Zonen verschiedenartiger Konzentrationen, die aufgrund von verminderter Diffusion wegen überhöhter Abkühlungsgeschwindigkeiten entstehen. (Zonenmischkristall/inhomogener Mischkristall)
  2. Extrem schnelles Abkühlen unterbindet Entmischungserscheinungen (durch langsame Abkühlvorgänge lassen sich diese Erscheinungen minimieren). Durch Diffusionsglühungen dicht unter der Solidustemperatur lassen sich bereits entstandene Seigerungen beheben.

 

Q:

Wie sind die Gießbarkeit und die Kaltumformbarkeit von Legierungen bei vollständiger Löslichkeit im festen und flüssigen Zustand?

A:

Gießbarkeit: schlecht (langer Erstarrungsbereich, hohes Schwindmaß, Seigerungsgefahr)

Kaltumformbarkeit: gut (-> Knetlegierungen)

Q:

Welche Legierung hat den niedrigsten Schmelzpunkt?

A:

Das Eutektikum.

Q:

Welche Eigenschaften (mind. drei) haben eutektische Legierungen?

A:
  • physikalische Eigenschaften (Dichte, spezifischer Widerstand) sind linear von der Konzentration abhängig

  • Schlechte Kaltumformbarkeit

  • Gute Spanbarkeit

  • Gute Gießbarkeit ( niedriger Schmelzpunkt, kleines Schwindmaß) –> Gusslegierungen

  • sehr feinkörniges Gefüge, häufig lammellenförmig -> höchste Festigkeit

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