Definiere den Begriff "Festigkeit" und gib Beispiele für Festigkeitswerte am Zugversuch:
Festigkeitswerte sind kritische Spannungen, also Spannungen bei denen der Werkstoff versagt.
Man kann also einer bestimmten Beanspruchung (hier dargestellt als Spannung) eine "Festigkeit" gegenüber stellen und dadurch entscheiden ob das Bauteil halten wird oder nicht.
Definiere den Begriff "Duktilität" und gib Beispiele für Festigkeitswerte am Zugversuch:
Die Duktilität ist ein reines Verformungsmaß. Sie gibt an wie groß die Dehnung bis zum Bruch ist.
Definiere den Begriff "Zähigkeit" und gib Beispiele für Festigkeitswerte am Zugversuch:
Die Zähigkeit ist die Fläche untehalb der Spannungs/Dehnungskurve. Also die benötigte Arbeit um den Bruch herbeizuführen. (Arbeitsvermögen bis zum Bruch)
Welche Werkstoff und Beanspruchungs Einflussgrößen auf die Bauteil-Zähigkeit gibt es?
Nenne jeweils 3:
Welche Ziele verfolgt der Kerbschlagbiegeversuch?
Wie läuft der Kerbschlagbiegeversuch ab und welche Werte werden ermittelt?
Der Versuch besteht darin, dass ein Pendelhammer mit einer bestimmten kin Energie auf die ungekerbte Rückseite der Probe trifft und sie dabei zerschlägt. Dabei wird im Moment des Aufschlagens auf die Probe ein Teil der kinetischen Energie des Hammers durch Verformungsprozesse in der Probe absorbiert. Der Betrag dieser Energie ist je nach Material und Temperatur unterschiedlich. Entsprechend der Energie, die während des Zerschlagens von der Probe absorbiert wird, schwingt der Pendelhammer auf der anderen Seite weniger hoch. Würde er ohne eingelegte Probe durchschwingen, würde er nahezu dieselbe Höhe wie am Startpunkt erreichen. Ermittelt wird somit die Kerbschlagarbeit KV in Joule, für einen bestimmten Werkstoff bei einer bestimmten Temperatur.
Wie heißen diese genormten Probenformen und welche Abmaße haben sie?
Was bedeutet es, wenn man einen Kerbschlagbiegeversuch unter "Normalbedingungen" durchgeführt hat?
Von den 300 J Arbeitsvermögen wurden 135 J von der Probe in Kerbschlagbiegearbeit umgewandelt.
Wofür steht T_ü und kommt es überhalb oder unterhalb davon zum spröden Bruch?
Bei vielen Werkstoffen ist die Art des Bruchs stark temperaturabhängig. Es gibt dort eine Überganstemperatur, unterhalb dieser es zum spröden Bruch kommt und überhalb dieser es zum zähen Bruch kommt. In den meisten Anwendungen sind zähe Brüche gewollt, da es so bei einer Überlast nicht direkt zum Bruch kommt, sondern vorher noch platische Verformungen auftreten.
Bei vielen Anwednungen ist eine möglichst tiefe Übergangstemperatur gewünscht, damit es auch bei tiefen Temperaturen nicht zum spröden Bruch kommt.
Wie wirkt sich der Kerbradius auf die Übergangstemperatur aus, also sollte man für eine tiefe Übergangstemperatur eher einen großen oder kleinen Kerbradius verwenden?
Je größer der Kerbradius desto tiefer die Übergangstemperatur.
Welches ist der spröde und welche der zähe Bruch?
Bei sonst gleichbleibenden Bedingungen, zu welchem der darfestellten Brüche kommt es bei höheren Temperaturen?
Wie nennt man die beiden in grün gezeichneten Bruch Erscheinungsformen?
Welcher dieser transkristallinen Brüche ist ein Spaltbruch und welcher ein Wabenbruch/Gleitbruch?
Wie kommt es zum Wabenbruch/Gleitbruch?
1. In metalischen Werkstoffen sind fast immer nichtmetalische, meist keramische also spröde und schlecht verformbare, Einschlüsse.
2. Die Einschlüsse können der Verformung des Metalls nicht folgen, lösen sich dann von der Metallmatrix und bilden Poren. Diese Poren bestimmen nun das Werkstoffversagensgeschehen.
3. Durch weitere Belastung wachsen die Poren.
4. Die "Brücken" zwischen den Poren brechen und es bildet sich ein Riss zwischen den Poren. Es kommt zum Bruch des Werstoffs.
mikroskopisch kann man die gebildeten Poren gut erkennen:
Welche Zähigkeitssenkenden Faktoren gibt es?
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