Beschreibe das Einstoff-System H2O.
1 Komponente, aber 3 Phasen
Wie ist der Begriff des Legierungssystems definiert?
Im GGW-Fall ist der Zustand eines Metalls bzw. seine Konstitution durch die gegebenen Bedingungen von temperatur T und Druck p eindeutig bestimmt.
Wie ist der Begriff des Systems definiert?
Bestimmte Materie in bestimmten p, T, x-Grenzen.
Wie ist der Begriff des homogenen Systems?
Eine einzige Phase innerhalb der p-,T-,x-Grenzen.
Wie ist der Begriff des heterogenen Systems definiert?
Mehrere homogene, aber untereinander verschiedene (heterogene) Phasen innerhlab der p-,T-, x-Grenzen.
Wwelches System bilden reine Metalle ab?
Einstoffsysteme
Welches System bilden Legierungen ab?
Zwei-, Drei- oder Mehrstoffsysteme
Wie verhalten sich die Atome im Substitutionsmisschkristall?
Alle Atome A (rot) und B (blau) besetzen reguläre Gitterplätze.
Der Mischkristall Alpha besteht aus verschiendenen Arten von Atomen, mechanisch nicht trennbar => Löslichkeit im festen Zustand
Wie verhalten sich die Atome im interstitiellen Mischkristall?
Die Atome der zweiten Atomsorte A (rot) besetzen Zwischengitterplätze des Kristallgitters von B (blau).
Wovon hängt das Auftreten mehrer Phasen desselben Aggregatzustandes ab?
Wie verhält sich dies jeweils im gasförmigen Zustand und im flüssig/festen Zustand?
Es hängt von der Mischbarkeit ab.
Gaszustand => unbegrenzte Mischbarkeit der Stoffe - nur eine einzige Gasphase im System
Flüssig/fest => Nicht.Mischbarkeit der Stoffe ist die Ursache für das Auftreten mehrer Phasen. Z.Bsp. Emulsion (Wasser, Öl).
Dabei entstehen homogene, mechanisch trennbare Teile eines Systems
Beschreibe das Phasendiagramm eines Einstoffsystems.
Völlige Löslichkeit im flüssigen Zustand (1 Phase)
=> oberhalb der Liquiduslinie
Völlige Löslichkeit im festen Zustand (1 Phase)
=> unterhalb der Soliduslinie
Wie stellt man ein Zustandsdiagramm auf?
Man ermittelt zuerst die Phasengrenzlinien.
Das Überschreiten der Phasengrenzlinien bedeutet eine Zustandsänderung. Viele Eigenschaften sind unstetig.
Wofür steht die Abkürzung Tliq im Zustandsdiagramm?
Liquidustemperatur
Wofür steht die Abkürzung Tsol
Solidustemperatur
Konstruiere das Zustandsschaubild zu der unten stehenden Grafik.
Grundsystem: Vollständige Löslichkeit im flüssigen und festen Zustand.
Beschreibe die einzelnen Temperaturbereiche T1 bis T4.
T1 -> Liquiduslinie
Ausscheidung von Mischkristalllen
Cmk1 = 70% B/30% A
T2
Cmk2 = 60% B / 40% A
Cs2 = 20% B / 80% A
T3
Cmk3 = 40% B / 60% A
Cs3 = 10% B / 90% A
T4 -> Soliduslinie
Gesamte Schmelze ist erstarrt.
Cmk4 = 30% B / 70% A
Was genau ist die Konode?
Die Konode ist die Verbindungslinie zwischen den Zustandspunkten zweier miteinander im GGW stehenden Phasen
Wie setzt sich ein Zonenmischkristall zusammen?
Ein Zonenmischkristall ändert sich von innen nach außen
=> Kristallseigerungen
Wie lassen sich Kristallseigerungen abbauen?
Kristallseigerungen lassen sich durch Diffusionsglühen abbauen.
Beim Diffusionsglühen kommt es zu einem Konzentrationsausgleich durch Diffusion.
Was sind die Vorraussetzungen für vollkommene Löslichkeit im festen Zustand?
gleiche Gitterstruktur
Möglichst geringe Abweichungen im Atomradius
Bsp. Cu-Ni, Co, Ni
Wozu dient das Hebelgesetz?
Mit Hilfe des Heleblgesetzes können die Mengenanteile der beiden Phasen bestimmt werden.
Wo liegt das Eutektikum in einem Eutektischen System (Mehrstoffsystem)?
Das Eutektikum liegt auf der Liquidus- sowie Soliduslinie. An dieser Stelle ist die Schmelze mit den Anteilen der SToffe A & B im GGW.
Wie lässt sich ein Eutektikum definieren?
Ein Eutektikum ist ein Stoffgemisch oder eine Legierung mit einer Zusammensetzung, die bei einer genau definierten Temperatur schmilzt oder erstarrt. Diese Eutektikumstemperatur liegt unterhalb der Schmelzpunkte der einzelnen Komponenten.
Wie sieht ein eutektisches Gefüge aus?
Beschreibe die Eutektische Reaktion bzw. das Eutektikum.
Die Schmelze S liegt im GGW mit der Phase A+B.
Das Eutektikum ist keine eigene Phase, sondern besteht aus den Phasen A und B.
=>3-Phasen-GGW
Beide Komponenten wachsen gleichzeitig und behindern sich gegenseitig in ihrem Kristallwachstum.
=> feinkörnige Gefügeausbildung mit nebeneinander liegenden Lamellen von A und B.
Wo liegt hier das Eutektikum bzw. wie lautet die Eutektische Reaktion?
Eutektische Reaktion S -> Alpha + beta
(nur bei Legierungen mit Zusammensetzung zwischen x1 und x2)
Was ist ein Segregat?
In der Metallurgie bedeutet Seigerung (Segregation) die unerwünschte, örtliche Entmischung von Legierungselementen während des Abkühlens und Erstarrens einer Metallschmelze, was zu ungleichmäßigen Materialeigenschaften im Gussstück führt, da manche Bereiche zu reich an bestimmten Elementen werden, andere verarmen.
Wie lautet die peritektische Reaktion in diesem System?
Peritektische Reaktion
S+Alpha <=> Beta
Wo entstehen zusammengesetzte Systeme?
Bildung von zusammengesetzten Systemen bei:
Verbindungsbildung (intermetallische Phasen)
Polymorphie
Entmischungen
Beschreibe ein System mit Verbindungsmischkristall und offenem Maximum
vollkommene Löslichkeit im flüssigen Zustand
begrenzte Löslichkeit im festen Zustand
Verbindungsmischkristall mit offenem Maximum (d.h. die Zusammensetzung der intermetallischen Verbindung kann in gewissen Grenzen schwanken)
Welches System wird hier abgebildet? Welche Eigenschaften hat das System vorzuweisen und wie lautet die peritektische Reaktion?
vollkommene Löslichkeit im festen Zustand
Verbindungsbildung mit verdecktem Maximum
Peritektische Reaktion: S+B -> V
Welches System wird hier abgebildet? Nenne 2 Stoffzusammensetzungen für ein solches System.
System mit Verbindungsmischkristall mit verdecktem Maximum (grün) und begrenzter Löslichkeit im festen Zustand.
Cu-Sn (Bronze)
Cu-Zn (Messing)
Wie schaut ein Legierungssystem mit Entmischung im festen Zustand?
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