Werkstoffkunde Übungen PDF

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Übungen Aufgabe 1

d) 0-0,83 Untereutektoider Stahl >0,83 Übereutektoider Stahl e) Ferrit→ kubisch raumzentriertes Gitter (krz) Perlit→ kubisch flächenzentriertes Gitter (kfz) Ferrit besitzt keinen Platz in seinem Atomgitter um weitere c-Atome aufzunehmen(bei 0,02%) Kubische Form mit Zentralatom das beweglich im Zentrum vorliegt, daraus folgt eine gute Flexibilität Reiner Perlit bildet sich ab 0,83% C, besitzt wie Ferrit eine kubische Form mit Zentralatom. Zusätzlich zum krz-Gitter besitzt es ein Atom auf den Außenflächen. Fragen

f) normalgeglüht. läuft über G-S und weiter über 723°C weichglühen. genau auf 723°C spannungsarm geglüht. bei 550-650°C g)Gemenge: Physikalisch trennbares Gefüge aus mehreren Stoffen Verbindung: Feste, physikalisch nicht trennbare Verbinndung aus mehreren Stoffen Legierung: Ein Gemenge aus 1 Metall mit anderen Metallen oder anderen chem. Stoffen, die sich zu einer festen Phase zusammenschließen h) I) J)reines Eisen (0,02%C), hohe Flexibilität, geringe Härte, höhe Zähigkeit k)Stahl ist eine hart und schmiedbare Legierung aus Eisen mit max. 2,06% C. Kann auch Fremdlegierungen enthalten. l) Vorteile: billiger Rohstoff, da sehr häufig/ günstige Herstellung/gut verarbeitbar/leicht zu recyceln Nachteile: relativ schwer/Korrosionsanfällig oder teuer/ Anwendung auf unter 600°C begrenzt m) Vorteil: geringe Blockseigerung/ geringe Neigung zur Reckalterung/ gute Zieheigenschaften Nachteil: Große Blocklunker/ vereinzelt Randblasen Anwendung: Hochbeanspruchte dynamische Teile →meisten Stähle/im Maschinenbau und bei allen legierten Stählen n) Um gewünschte Eigenschaften des Stahls zu erhalten z.B. C-Gehalt 0) 1. Glühen nach Glühart 2. Härten 3. Vergüten (härten Anlassen) Aufgabe 2. a)

c) Quotient aus dem Anfangsquerschnitt (So) bezogen auf die Kraft => G/Ee*100

e)

Aufgabe 3 Geg:

ges: Zugfestigkeit (Rm) Bruchdehnung (A) Streckgrenze ( )

b) Dient zu Ermittlung des Werkstoffverhaltens c) Bereich des Spannungsaufbaus im Material d) Rp0,2 ist die Ersatzstreckgrenze für den Fall das keine Streckgrenze im Diagramm erkennbar ist e) Trennbruch, Mischbruch und Verformungsbruch → Bruchfläche senkrecht zur Zugrichtung meist bei komplizierten Kristallgittern Aufgabe 4 a) Rockwell, Vickers, Brinell b) Brinell: Eine HBW-Kugel(Hartmetallkugel) mit bestimmten Durchmesser wird mit einer bestimmten Kraft auf die blanke Probenoberfläche gedrückt. Der Eingedrückte Durchmesser wird gemessen, in der Tabelle kann der zugehörige Härtewert abgelesen werden Vickers: Der Pyramidenkopf(136°) wird in die Probenoberfläche gedrückt. Die entstehenden Diagonalen werden ausgemessen und die Härte x[HV] wird bestimmt. Formel= Konst. * Prüfkraft / Oberfläche des Eindrucks c) Brinell Rm= 3,5*HBW d) 650HBW, weil nur soweit gewehrleistet wird das die Probe eingedrückt wird und nicht das Prüfstück e)Brinell 600HBW und Vickers 600HV werden bei der Probenahme mit der selben Kraft eingedrückt 292,4N. Die Wirkungsdauer ist bei beiden Verfahren klar begrenzt. 20s bei 600HBW nach Brinell und 545 nach Vickers

10-15s bei 640HV und 345HBW f) Es wurde Praktisch getestet(es wurde draufgeschlagen) g) nicht verstanden h) ‘‘ Aufgabe 5 a) Sichtprüfung/ Farbeindringprüfung/ Magnetpulverprüfung/ Ultraschallprüfung/ Wirbelstromprüfung/ Durchströmungsprüfung/ Druck und Dichtigkeitsprüfung b) Farbeindringprüfung c) Farbeindringprüfung ist ein Oberflächenprüfverfahren für feste Körper - Körper gründlich säubern - gefärbte Flüssigkeit mit geringer Viskosität wird aufgetragen - Farbe einwirken lassen - Werkstoff reinigen und saugfähige Schicht auftragen - Oberflächenfehler Farbig erkennbar Magnetpulverprüfung: für magnetische Werkstoffe(ferromagnetisch) Begründung auf Permeabilitätsunterschied(magnetische Leitfähigkeit) zwischen Metall und Luft. Die Luft wird herangezogen, da dies als Füllmenge im Riss nahe liegt. Die Probe wird durch ein Joch magnetisiert und dann mit Magnetischen Partikeln (flüssig,fest) bestreut. Fehler werden durch nicht laminare Ausrichtung sichtbar d) Grundlage sind Schwingungen. Jeder Stoff hat eine besimmte eigene Schwingung, die im Fall eines Strukturfehlers Aufschluss über einen Fehler gibt. e) Ultraschall und Magnetpulverprüfung -→ Bei Fehlern werden die Schallwellen früher als gewöhnlich zurückgeworfen. Die eigentlichen Rückprallecho Re kommt dann später an als das echo vom Riss. Aufgabe 6

c)Beschreibt den Widerstand gegen Rissbildung oder Bruch. Bei Plastischer Verformung wird Energie aufgenommen d)Schlagartiges Materiall versagen bei dem nur geringe plastische Verformungen auftreten. Das bedeutet bei Materialien mit geringer Zähigkeit was darauf schließen lässt das sie einen hohen CAnteil besitzen e)Dient zur Ermittlung von Zähigkeit bzw. Sprödigkeit bei unterschiedlichen Temperaturen. Hierdurch lässt sich zusammen mit anderen Beanspruchungskriterien eine Aussagefähige Materialkennung durchführen. f) 1. Nein, da es nur eine Aussage über verschiedene Werkstoffe und ihrer Kenngröße gibt 2. Ja, da es Aussagen über Werkstoffe und ihrer Kenngrößen ergibt, die nicht direkt in die Festigkeitsberechnung übertragen werden können g) Reagiert unterschiedlich bei anderen Temperaturen+ Damit Probe an selber Stelle brict um möglichst Einheitliche Messwerte zu erlangen Aufgabe 7; a) Forschungsgebiet und Technologie von wechselwirkenden Oberflächen in relativer Bewegung b) mechanisch, chemisch, elektronisch und physikalisch c) statisch, dynamisch, schwingend, Reibung, Erosion, Kavitation d) Wärmebehandlung, schnelles Abkühlen, durch Legierungen e) Farbanstriche/ Verzinkung/ galv. Nickel/ galv. Kupfer/ Kunststoff/ Edelstahlhülle Aufgabe 8: a) Stahlseil und Textilgurte, jedoch kommen bei beiden Gummi- und Kunststoffdeckschichten zum Einsatz b) PVC-Deckplatten und PVC- getränkte Karkasse PVG- Deckplatten und PVC- getränkte Karkasse c) Gurtausreißeverfarhren, Gurtbruchkraft d) Oberflächige Beschädigung der Deckschicht, durch Überbeanspruchung oder Fremdmaterial (Eisenteile)Daraus folgend ist eine Beschädigung der Karkasse. Der Gurt reißt ein, oft auch lange, längs abgelöste Streifen. Bei Stahlseilgurten kann durch Beschädigung der Karkasse die Stahleinlage von Korrosion befallen werden. e)

f) a) Vulkanisation. b) Reißverschlussverfahren. Bei dem Reißverschlussverfahren wird von dem beschädigten Gurt auf jeder Seite ca. 300mm altes Material entfernt um sicher zugehen das keine Fasern des Gurtes für den Versuch bzw. späteren gebrauch vorbeschädigt sind. Nachdem abtrennen des alten Materials werden beidseitig Ösen angebracht nach dem Prinzip einer Nähmaschine werden diese dann auf dem Gurt befestigt. Die beiden Ösenseiten werden durch eine Eisenstange in der Mitte verbunden....