Werkstoffkunde mit Chemie an der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg

Karteikarten und Zusammenfassungen für Werkstoffkunde mit Chemie an der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg

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Was ist Kriechen?

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1.2 Ist ein Chromstahl mit >12% härtbar? Warum?


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1.3 Was sind ferritische bzw. austenitische Stähle und wie werden sie hergestellt?


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Wieso können wir aus Alu Martensit machen?

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3.4 Welche Kräfte bestimmen bei den Kunsstoffen die mechanischen Eigenschaften? Welchen Einfluss hat die Temperatur auf diese?

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3.5 Thermoplaste erstarren amorph oder teilkristallin. Wovon ist dies abhängig?

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3.6 Erklären sie den unterschied zwischen Thermoplast, Elastomer und duroplast hinsichtlich der Vernetzung

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5.3 Worin unterscheiden sich duroplastische und thermoplastische Matrixwerkstoffe in ihren Eigenschaften und in ihren Anwendungen?

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Nennen sie die drei wichtigsten Härteprüfverfahren. Beschreiben sie die bei den jeweiligen Verfahren verwendeten Prüfkörper.

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Wovon hängt die erreichbare Höchsthärte eines Stahls ab?

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Gitterfehler haben einen eintscheidenden Einfluss auf die Festigkeit der Metalle. Welche Festigkeitszunahme basieren auf folgenden Fehlern?

- Punkfehler

- Linienfehler

- Fläcenfehler

- Räumliche Fehler

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6.2 Mit steigender Abkühlgeschwindigkeit ensteht bei einem untereutektischen Stahl kein Normalgefüge aus Ferrit und Perlit. Nennen sie die auftretenden Gefüge mit zunehmender Abkühlgeschwindigkeit.

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Werkstoffkunde mit Chemie

Was ist Kriechen?

Werkstoff verformt sich unter konstanter Last in Abhängigkeit der Last stetig und plastisch bis zum Bauteilversagen, erst ab 40% der Schmelztemperatur des Werkstoffes relevant

Werkstoffkunde mit Chemie

1.2 Ist ein Chromstahl mit >12% härtbar? Warum?


-nein, der hohe Chromanteil verhindert die notwendige Umwandlung im Gefüge

Martensit kann aus Austenit entstehen (Gamma Eisen) den brauchen theoretisch härten zu können. Es gibt nur Ferrit. den kann man nicht härten.

Chrom ist ein Ferrit Bildner

Werkstoffkunde mit Chemie

1.3 Was sind ferritische bzw. austenitische Stähle und wie werden sie hergestellt?


Stähle bei denen die austenitische bzw. ferritische Bereiche erweitert wurden, indem sie mit anderen Elementen legiert wurden.


Merkregel für Austenitbildner: Ni,C,Co,Mn,N


Merkregel für Ferritbildner: Cr, Al, Ti, Ta, Si, Mo, V, W

Werkstoffkunde mit Chemie

Wieso können wir aus Alu Martensit machen?

  • Alu ist nicht polymorph. Da gibt es keinen Gitterumschlag
  • Alu bleibt Kubisch Flächen zentriert KFZ

Werkstoffkunde mit Chemie

3.4 Welche Kräfte bestimmen bei den Kunsstoffen die mechanischen Eigenschaften? Welchen Einfluss hat die Temperatur auf diese?

Kunststoffe, deren Makromoleküle nur durch Nebenvalenzbindungen zusammengehalten werden, sind plastisch formbar. Zum Warmumformen muss die Temperatur ledeglich so weit erhöht werden, dass nur noch wenige Nebenvalenzkräfte vorhanden sind. Beim Abkühlen bauen sich die Nebenvalenzkräfte wider auf, der Kunststoff wird wieder fest. 

Werkstoffkunde mit Chemie

3.5 Thermoplaste erstarren amorph oder teilkristallin. Wovon ist dies abhängig?

Thermoplaste erstarren eher teilkristallin, wenn ihre Molekülanordnung regelmäßig ist (sterische Ordnung), sodass diese wie ein Reißverschluss aneinander lagern können. Auch teilkristallin, wenn sie wenige Seitenketten/Langkettenverzweigungen aufweisen.

Es ist vom Aufbau des makromoleküls (regelmäßiger oder unregelmäßiger Aufbau) Möglich ist es nur bei regelmäßigen Aufbau (Fuß-Kopf-Fuß… 

Sterische Molekülordnung. 

Werkstoffkunde mit Chemie

3.6 Erklären sie den unterschied zwischen Thermoplast, Elastomer und duroplast hinsichtlich der Vernetzung

Thermoplast 

- Eindimensionale Makromolekülketten 

- Zusammenhalt über Nebenvalenzkräfte


Elastomer (Gummi)

- Dreidimensionale Makromolekülnetzwerke

- Weitmaschige Vernetzung

- Zusammenhalt über Hauptvalenzkräfte


Duroplast

- Dreidimensionale Makromolekülnetzwerke

- Engmaschige Vernetzung

- Zusammenhalt über Hauptvalenzkräfte

Werkstoffkunde mit Chemie

5.3 Worin unterscheiden sich duroplastische und thermoplastische Matrixwerkstoffe in ihren Eigenschaften und in ihren Anwendungen?

- Duroplaste haben eine geringe Viskosität und durchdringen die Fasern gut. Sie haben eine hohe Steifigkeit und Zugfestigkeit. Hart, stabil. Großflächige Anwendungen, Wärme und Chemie beständig, hohe Festigkeit jedoch spröde.

- Thermoplaste werden unter anderem wegen ihrer höheren Zähigkeit benutzt. Herstellungsprozess erschwert, da hohe Viskosität. Kurzfaserverstärkte Spritzgussserienbauteile, nicht Chemie beständig. Nicht Hitzebeständig

Werkstoffkunde mit Chemie

Nennen sie die drei wichtigsten Härteprüfverfahren. Beschreiben sie die bei den jeweiligen Verfahren verwendeten Prüfkörper.

Härteprüfung nach Vickers: Diamantpyramide, Öffnungswinkel von 136°


Härteprüfung nach Rockwell: Diamantkegel, Spitzenwinkel von 120°


Härteprüfung nach Brinell: Stahl- oder Hartmetallkugel

Werkstoffkunde mit Chemie

Wovon hängt die erreichbare Höchsthärte eines Stahls ab?

Vom Kohlenstoffgehalt (Je mehr Kohlenstoffgehalt desto härter)

Werkstoffkunde mit Chemie

Gitterfehler haben einen eintscheidenden Einfluss auf die Festigkeit der Metalle. Welche Festigkeitszunahme basieren auf folgenden Fehlern?

- Punkfehler

- Linienfehler

- Fläcenfehler

- Räumliche Fehler

- Punkfehler - Mischkristallfestigkeit

- Linienfehler - Kaltverfestigung

- Fläcenfehler - Festigkeitszunahme durch Feinkorn

- Räumliche Fehler - Ausscheidungshärtung

Werkstoffkunde mit Chemie

6.2 Mit steigender Abkühlgeschwindigkeit ensteht bei einem untereutektischen Stahl kein Normalgefüge aus Ferrit und Perlit. Nennen sie die auftretenden Gefüge mit zunehmender Abkühlgeschwindigkeit.

- Perlit

- Feinstreifiger perlit und weniger Ferrit

- Feinstreifiger perlit

- Feinstr. Perlit Bainit und Martensit

- Martensit

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