Werkstoffkunde an der Hochschule Niederrhein

Karteikarten und Zusammenfassungen für Werkstoffkunde an der Hochschule Niederrhein

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Nennen Sie drei Verfahren zur Zerstörungsfreien Prüfung und welche Fehlerarten und Orten (innen und außen) damit erfasst werden können.

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Beschreiben Sie den Zugversuch. Wie läuft dieser ab und welche Größen werden bei der Messung unmittelbar (meist automatisch) protokolliert?

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Wechle Art von Punktdefekten in Atomkristallen(nicht ionischebindungen) kennen Sie? Beschreibe kurz die wesentlichen Unterschiede.
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Worauf beruht die Steigerung der Bruchzähigkeit bei Werkstoffen mit Mikrorissen?

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Nennen Sie ein technisches Beispiel, bei dem die stationäre Diffusion in Festkörper genutzt wird, um Strom zu erzeugen. Welche Spezies diffundiert durch den Festkörper?

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Erklären Sie den Unterschied zwischen der "wahren" und der "technischen" Zugkurve.

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Wovon ist die Zugfestigkeit von Polymeren abhängig? Denken Sie an verschiedene Umgebungsbedingungen. Erklären Sie, warum die von ihnen genannten Einflussgrößen die Festigkeit der Polymere beeinflussen.
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Ordnen Sie die verschiedene Werkstoffarten (Keramik, Metalle, Gläser und Polymere) nach Ihrer Wärmeausdehnung. Grenzen Sie für mindestens ein Material den Größenbereich des linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten ein und nennen Sie dessen Einheit.

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Was sind die besonderen Eigenschaften von Kristalliten aus beta-Eucryptit? Weshalb wird beta-Eucryptit z.B. in Glaskeramiken eingesetzt?

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Erklären Sie, was ein Temperaturschock ist. Gehen Sie darauf ein, weshalb ein Temperaturschock zur Zerstörung von Bauteilen führen kann und nennen Sie die beiden bekannten Schädigungsmechanismen.

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Bei welchen Materialien tritt ein Spröd-Duktil-Übergang auf? Nennen Sie ein Beispiel, wie man das Spröd-Duktil-Verhalten beeinflussen kann.
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Erklären Sie das Schadensbild "Ermüdung". Wodurch wird der Ausfall des Bauteils verursacht?

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Werkstoffkunde

Nennen Sie drei Verfahren zur Zerstörungsfreien Prüfung und welche Fehlerarten und Orten (innen und außen) damit erfasst werden können.
Zerstörungsfreie Prüfung Identifikation potentiell kritischer Fehler z.B. Risse an der Oberfläche oder im Bautteil 1) Röntgenuntersuchung Durch Bestrahlung des Elements wird die Durchlässigkeit bestimmt und ist von der Ordnungszahl abhängig. Je höher die Ordnung(OZ), desto undurchlässiger ist der Werkstoff(z.B Blei OZ 82) Je niedriger die OZ, desto durchlässiger ist sie.(z.B. Alu OZ 13) 2) Ultraschall betrachtet Unterschiede n der Dichte d.h.: Materialänderung(Fremdbauteile) oder auch Fehler bei denen Luft eingeschlossen ist. 3) Farbeindringprüfung eignet sich nur für Oberflächenfehler. Farbeindringmittel wird auf das Material gesprüht. Nach einer Einwirkungszeit mit Wasser abgespühlt. Hierbei bleibt die Farbe in den Rissen. Nach dem trocknen des Werkstücks wird Entwickler aufgesprüht, dieser trocknet und saugt das Farbeindringmittel aus dem Riss

Werkstoffkunde

Beschreiben Sie den Zugversuch. Wie läuft dieser ab und welche Größen werden bei der Messung unmittelbar (meist automatisch) protokolliert?
- ist ein einfacher "Zieh"-Test - Kraft wird auf einen Probegegenstand ausgeübt, um eine bestimmte Dehnung zu erhalten. -Es werden folgende Messungen protokolliert: Elastizitätsmodul, Streckgrenze, Festigkeit, Zugfestigkeit, Duktivität

Werkstoffkunde

Wechle Art von Punktdefekten in Atomkristallen(nicht ionischebindungen) kennen Sie? Beschreibe kurz die wesentlichen Unterschiede.
Zwischengitterplatz:- interstitiell, Platz normalerweise nicht besetzt Leerstelle - ein unbewohnter regulärer Platz; durch thermische Bewegung; immer vorhanden -- Diffusion Atom verlässt seinen Platz und ein anderes nimmt es ein Substitutionsatomik: Fremdatome ersetzen einzelne Wirtsatome Inerstitielleatomik: Fremdatome sind kleiner als Wirtsatome

Werkstoffkunde

Worauf beruht die Steigerung der Bruchzähigkeit bei Werkstoffen mit Mikrorissen?
Während der Herstellung werden absichtlich Mikrorisse im Material erzeugt. Die Wahrscheinlichkeit ist sehr hoch, dass ein tatsächlich kritischer großer Riss während seiner Ausbreitung durch den Werkstoff auf einen solchen kleinen Mikroriss trifft. -> Dadurch verbreiten sich die Rissspitze und stoppt so die Spitze des ausbreitenden Risses ->Dient zur Verringerung der lokalen Spannung

Werkstoffkunde

Nennen Sie ein technisches Beispiel, bei dem die stationäre Diffusion in Festkörper genutzt wird, um Strom zu erzeugen. Welche Spezies diffundiert durch den Festkörper?
Brennstoffzelle H2 + 0,5 O2 - H2O Sie wandern durch die nichtleitende Membran zum Sauerstoff e wandert über die elektrische Leitung zu der anderen Seite der Membran - Auf dem Weg kann von den Elektronen elektrische Arbeit verrichtet werden.

Werkstoffkunde

Erklären Sie den Unterschied zwischen der "wahren" und der "technischen" Zugkurve.
Wahre Zugkurve: wahre Spannung bezogen auf "Ao". Zur Berechnung der Zugfestigkeit wie die aktuelle Ausdehnung verwendet. - bei theoretischen Berechnungen verwendet. Technische Zugkurve: technische Spannung bezogen auf "Ao" Zur Berechnung der Zugfestigkeit wie der Ausgangsdurchmesser verwendet. - bei Konstruktionsaufgaben verwendet (geht von einem konstanen Querschnitt aus)

Werkstoffkunde

Wovon ist die Zugfestigkeit von Polymeren abhängig? Denken Sie an verschiedene Umgebungsbedingungen. Erklären Sie, warum die von ihnen genannten Einflussgrößen die Festigkeit der Polymere beeinflussen.
-abhängig von Temperatur un Feuchtigkeit -Temperatur ermöglicht den Atomen einer stärkere Eigenbewegung, die Moleküle verändern sich - zerlegen sich in kleine Stränge -Temperatur niedrig-Versteifung -Temperatur hoch-viel weicher -Feuchtigkeit wirkt wie ein Weichmacher --Wasserstoffatome können in das Atom eindringen und es schwächen

Werkstoffkunde

Ordnen Sie die verschiedene Werkstoffarten (Keramik, Metalle, Gläser und Polymere) nach Ihrer Wärmeausdehnung. Grenzen Sie für mindestens ein Material den Größenbereich des linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten ein und nennen Sie dessen Einheit.
Polymere>Metalle>Keramiken,Gläser ~50 ~20 ~10 a in 10^-b/k

Werkstoffkunde

Was sind die besonderen Eigenschaften von Kristalliten aus beta-Eucryptit? Weshalb wird beta-Eucryptit z.B. in Glaskeramiken eingesetzt?
-Negativer thermischer Ausdehnungskoeffizient =0 -In Kombination mit anderen Metallen -> sehr gute Resistenz gegen Temperaturschock

Werkstoffkunde

Erklären Sie, was ein Temperaturschock ist. Gehen Sie darauf ein, weshalb ein Temperaturschock zur Zerstörung von Bauteilen führen kann und nennen Sie die beiden bekannten Schädigungsmechanismen.
Temperaturschock: Schlagartige Änderung der Temperatur Zerstörung von Bauteilen: 1) geometrische Grenze= Stoff kann sich nicht ausbreiten und bricht 2)Temperaturgleichgewicht mit Material (im Kern höhere Temperatur als außen ->innere Spannung ensteht und der Stoff bricht

Werkstoffkunde

Bei welchen Materialien tritt ein Spröd-Duktil-Übergang auf? Nennen Sie ein Beispiel, wie man das Spröd-Duktil-Verhalten beeinflussen kann.
kubisch raumzentrierte Legierung: Tritt bei Materialien auf die krz Gittertyp sind. Beeinflussbar ist dies durch Hingabe von Mangan.

Werkstoffkunde

Erklären Sie das Schadensbild "Ermüdung". Wodurch wird der Ausfall des Bauteils verursacht?
Werkstoffverstoffversagen nach mehreren Belastungszyklen, durch die Mikrorisse im inneren Spannungskurve unter der Zugfestigkeit Schadensbild: langsames Bruchwachstum im muschelförmigen Bruchbereich, schnelles Bruchwachstum beim...des übrigen MAterials

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