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Lernmaterialien für Werkstofftechnik an der TU Hamburg-Harburg

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TESTE DEIN WISSEN

Was sind Eigenschaften von Versetzungen?

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Eigenschaften der Versetzungen:
a. haben einen Richtungssinn (+, -), ziehen sich an oder stoßen sich ab
b. können sich bewegen; plastische Verhalten (= Fließverhalten) bei der Deformation der Metalle und Legierungen wird durch massenhaftes Wandern von Versetzungen bewirkt (ein versetzungsfreier Idealkristall wäre nicht plastisch formbar, würde
bei genügend hoher mechanischer Belastung spröde brechen)
c. Versetzungen bilden Ursache für Eigenspannungen und Verfestigung (siehe angegebene hohe Versetzungsdichten nach plastischer Deformation)
Versetzungsdichte bei Metallen (in cm/cm3 = cm-2):

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Was begünstigt das Fließen in Bezug auf den Widerstand und was wird benötigt um eine Versetzungsbewegung auszulösen?

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• Widerstand gegen das Fließen niedrig, wenn hohe Anzahl von Gleitebenen und Gleitrichtungen vorliegt, zutreffend bei hoher Packungsdichte und großer Symmetrie trifft das zu

• Mindestspannung (Fließgrenze, Streckgrenze) wird benötigt, um Versetzungsbewegung auszulösen

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Was sind Versetzungen und wann kommen sie vor?

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• Versetzungen sind Liniendefekte, kommen in großer Dichte im Gitter vor, beeinflussen die Werkstoffeigenschaften stark

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Was ist ein Kristallit (Korn)?

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Kristallit (Korn): Einzelner und räumlich ausgedehnter
Bereich (Kornhaufwerk) bei einem metallischen Werkstoff, der
aus einem einheitlich ausgerichteten Kristallgitter besteht

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Wie verhält sich die Elektronegativität innerhalb einer Periode?

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Die Elektronegativität nimmt innerhalb einer Periode von links nach rechts zu. Außerdem nimmt sie von oben nach unten ab.

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Was sind kovalente Bindungen?

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Sie ist für den festen Zusammenhalt von Atomen in vielen chemischen Verbindungen verantwortlich. Kovalente Bindungen (Atombindungen) bilden sich hauptsächlich zwischen den Atomen von Nichtmetallen.

Die Wechselwirkung der Außenelektronen spielt eine entscheidende Rolle. Die Atome bilden zwischen sich mindestens ein Elektronenpaar aus. Es können auch Doppel- oder Dreifachbindungen entstehen.

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Was ist ein Gefüge?

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Gefüge: Zusammengefügt aus Kristalliten (Körnern), Fremdphasen und Ausscheidungen 

--> bei Metallen und Legierungen

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Was versteht man unter der plastischen Verformbarkeit von Metallen?

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• plastische Verformbarkeit der Metalle: Ermöglicht durch Wandern von Versetzungen in bevorzugten Gleitebenen und Gleitrichtungen

• Fließverhalten (= plastische Verformbarkeit)

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Nenne Beispiele für hohe plastische Verformbarkeit

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• Beispiele: Aluminium, Kupfer, Silber – aber auch Stahl bei über 900°C: sehr gut bis hervorragend plastisch verformbar (kfz-Gitter liegt vor)

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Wie heißt die Diffusion von Zwischengitteratomen?

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Diffusion von Zwischengitteratomen:
Interstitielle Diffusion

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Was sind Triebkräfte für die gerichtete Diffusion und welche Eigenschaften ändern sich?

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• unter bestimmten Umständen kann die Diffusion auch gerichtet sein(Teilchenwanderung hat Vorzugsrichtung)
• Gerichtete Diffusion verändert auch die mechanischen, physikalischen und chemischen Eigenschaften des Werkstoffs
Triebkräfte hierfür sind:
1. Konzentrationsunterschied, bewirkt z.B. Aufkohlung beim Einsatzhärten
2. Temperaturunterschied, bewirkt z.B. eine gerichtete Erstarrung beim Gießen
3. Umwandlungsbestreben instabiler Phasen, z.B. Phasenumwandlung g -/a-Eisen
4. Verringerung der Oberflächenenergie, z.B. Einformung von lamellarem Zementit
(siehe Wärmebehandlung der Eisenwerkstoffe)

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Was ist die Duktilität?

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Die Duktilität (Verformbarkeit) ist die Eigenschaft eines Baustoffs, sich infolge einer Belastung plastisch zu verformen, bevor es zu dessen Versagen kommt. Je höher die Duktilität desto besser ist die Verformbarkeit.

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Q:

Was sind Eigenschaften von Versetzungen?

A:

Eigenschaften der Versetzungen:
a. haben einen Richtungssinn (+, -), ziehen sich an oder stoßen sich ab
b. können sich bewegen; plastische Verhalten (= Fließverhalten) bei der Deformation der Metalle und Legierungen wird durch massenhaftes Wandern von Versetzungen bewirkt (ein versetzungsfreier Idealkristall wäre nicht plastisch formbar, würde
bei genügend hoher mechanischer Belastung spröde brechen)
c. Versetzungen bilden Ursache für Eigenspannungen und Verfestigung (siehe angegebene hohe Versetzungsdichten nach plastischer Deformation)
Versetzungsdichte bei Metallen (in cm/cm3 = cm-2):

Q:

Was begünstigt das Fließen in Bezug auf den Widerstand und was wird benötigt um eine Versetzungsbewegung auszulösen?

A:

• Widerstand gegen das Fließen niedrig, wenn hohe Anzahl von Gleitebenen und Gleitrichtungen vorliegt, zutreffend bei hoher Packungsdichte und großer Symmetrie trifft das zu

• Mindestspannung (Fließgrenze, Streckgrenze) wird benötigt, um Versetzungsbewegung auszulösen

Q:

Was sind Versetzungen und wann kommen sie vor?

A:

• Versetzungen sind Liniendefekte, kommen in großer Dichte im Gitter vor, beeinflussen die Werkstoffeigenschaften stark

Q:

Was ist ein Kristallit (Korn)?

A:

Kristallit (Korn): Einzelner und räumlich ausgedehnter
Bereich (Kornhaufwerk) bei einem metallischen Werkstoff, der
aus einem einheitlich ausgerichteten Kristallgitter besteht

Q:

Wie verhält sich die Elektronegativität innerhalb einer Periode?

A:

Die Elektronegativität nimmt innerhalb einer Periode von links nach rechts zu. Außerdem nimmt sie von oben nach unten ab.

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Q:

Was sind kovalente Bindungen?

A:

Sie ist für den festen Zusammenhalt von Atomen in vielen chemischen Verbindungen verantwortlich. Kovalente Bindungen (Atombindungen) bilden sich hauptsächlich zwischen den Atomen von Nichtmetallen.

Die Wechselwirkung der Außenelektronen spielt eine entscheidende Rolle. Die Atome bilden zwischen sich mindestens ein Elektronenpaar aus. Es können auch Doppel- oder Dreifachbindungen entstehen.

Q:

Was ist ein Gefüge?

A:

Gefüge: Zusammengefügt aus Kristalliten (Körnern), Fremdphasen und Ausscheidungen 

--> bei Metallen und Legierungen

Q:

Was versteht man unter der plastischen Verformbarkeit von Metallen?

A:

• plastische Verformbarkeit der Metalle: Ermöglicht durch Wandern von Versetzungen in bevorzugten Gleitebenen und Gleitrichtungen

• Fließverhalten (= plastische Verformbarkeit)

Q:

Nenne Beispiele für hohe plastische Verformbarkeit

A:

• Beispiele: Aluminium, Kupfer, Silber – aber auch Stahl bei über 900°C: sehr gut bis hervorragend plastisch verformbar (kfz-Gitter liegt vor)

Q:

Wie heißt die Diffusion von Zwischengitteratomen?

A:

Diffusion von Zwischengitteratomen:
Interstitielle Diffusion

Q:

Was sind Triebkräfte für die gerichtete Diffusion und welche Eigenschaften ändern sich?

A:

• unter bestimmten Umständen kann die Diffusion auch gerichtet sein(Teilchenwanderung hat Vorzugsrichtung)
• Gerichtete Diffusion verändert auch die mechanischen, physikalischen und chemischen Eigenschaften des Werkstoffs
Triebkräfte hierfür sind:
1. Konzentrationsunterschied, bewirkt z.B. Aufkohlung beim Einsatzhärten
2. Temperaturunterschied, bewirkt z.B. eine gerichtete Erstarrung beim Gießen
3. Umwandlungsbestreben instabiler Phasen, z.B. Phasenumwandlung g -/a-Eisen
4. Verringerung der Oberflächenenergie, z.B. Einformung von lamellarem Zementit
(siehe Wärmebehandlung der Eisenwerkstoffe)

Q:

Was ist die Duktilität?

A:

Die Duktilität (Verformbarkeit) ist die Eigenschaft eines Baustoffs, sich infolge einer Belastung plastisch zu verformen, bevor es zu dessen Versagen kommt. Je höher die Duktilität desto besser ist die Verformbarkeit.

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