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Buffl

Werkstofftechnik

by Henrik M.

Was sind die wichtigsten mechanischen Eigenschaften?

Zugfestigkeit <-> Druckfestigkeit

Festigkeit / Härte (wie stabil, wie schwer zu verformen)

Zähigkeit (bricht es spröde oder kann es Energie aufnehmen)

Duktilität (wie gut kann man es formen ohne das es bricht, plastische Verformung)

Elastizität (nach Verformung in die ursprüngliche Form zurückkehren)

spezifische Festigkeit (Festigkeit im Verhältnis zum Gewicht / Dichte)

Unterschied elastisch vs plastisch?

elastisch = reversibel

plastisch = irreversibel

Was bestimmt den E-Modul?

Bindungsstärke (stärkere Bindung = höherer E-Modul)

(Steigung beim elastischen Teil im Spannungs- Dehnungs Diagramm)

Welche Kristallstrukturen gibt es?

krz (2), kfz (4), hdp (6)

Grundprinzip der Festigkeitssteigerung?

Behinderung der Versetzungsbewegung

Welche Defektarten gibt es?

0D: Fremdatome/Leerstellen,

1D: Versetzungen

2D: Korngrenzen,

3D: Ausscheidungen

Was ist der Orowan-Mechanismus?

Versetzungen werden um Hindernisse gebogen → höhere Spannung nötig

Was ist der Zielkonflikt bei Werkstoffen?

Erhöhung der Festigkeit (zB durch Gitterdefekte)

-> führt aber zu verschlechterter Duktilität (Werkstoff verformt sich weniger plastisch und wird spröder)

Was zeigt das Wöhler- und das Smith-Diagramm?

W: Zusammenhang von Spannung und Lastwechseln (Lebensdauer)

S: Zeigt den Einfluss der Mittelspannung auf die Ermühdung (höhere Durchschnittsspannung, grundbelastung im Bauteil, verringert maximale Spanungsamplitude)

Was ist die Kernaussage der Ermüdung?

Werkstoff versagt nach vielen aufeinanderfolgenden kleinen Belastungen (Lastwechseln) -> führen irgendwann zum Bruch

Welche 3 Phasen hat Rissversagen?

Wie bestimmt man wie schlimm ein Riss für das Bauteil ist? Wovon hängt es ab?

Anfangsrisslänge, V- Kärbe schlimmer als U- Kerbe (Spannung bündelt sich mehr an einem Punkt), Temperatur (spröde / duktiel )

was ist der unterschied von einem spröden und duktilen Bruch?

S: kaum Verformung, glatte Bruchkante

D: viel plastische Verformung

Was sagt das 1. Fick’sche Gesetz?

Teilchenfluss aufgrund von Konzentrationsgradient

Was besagt das 2. Fick´sche Gesetz?

Beschreibt wie sie die Konzentration mit der Zeit ändert ( nicht- stationäre Diffusion)

Wann tritt Kriechen auf?

Bei erhöhten Temperaturen (>0.4 * Tm (Schmelztemperatur in Kelvin)), konstanten Spannungen und über eine gewisse Zeit

Welche Phasen hat die Kriechkurve?

Was passiert bei Rekristallisation?

Neue spannungsfreie Körner entstehen

Wie sind Phasendiagramme zusammengesetzt?

Welche Elemente stabilisieren Austenit (kfz- Strucktur)?

Ni (Nickel)

C (Kohlenstoff)

Mn (Mangan)

N (Stickstoff)

Welche Elemente stabilisieren Ferrit (krz- Strucktur)?

Cr (Chrom)

Mo (Molybdän)

Si (Silizium)

Ti (Titan)

Auch: Al (Aluminium), V (Vanadium), W (Wolfram)

Welche Polymerarten gibt es?

Wie erhöht man Festigkeit bei Polymeren?

Alles was abgleiten behindert:

Kettenlänge ↑

Vernetzung ↑

Kristallinität ↑

Vorteil von Kompositen?

Hohe Festigkeit bei geringem Gewicht

Rissfestigkeit durch speziellen Aufbau:

Nachteil von Kompositen?

Anisotropie (Materialeigenschaften sind nicht in alle belastungsrichtungen gleich)

schwierige Herstellung

Wie erhöht man Bruchzähigkeit?

Rissablenkung, Verzweigung, plastische Verformung, Phasenumwandlung

Welche zerstörungsfreien Prüfmethoden gibt es?

Röntgen, Ultraschall

Welche 3 Bedingungen braucht Korrosion?

Potenzialdifferenz → Unterschied zwischen Anode und Kathode treibt die Reaktion an
Elektrolyt (z. B. Wasser) → ermöglicht den Ionentransport
Elektrische Verbindung → ermöglicht den Elektronenfluss