mögliche Klausurenfragen in Metallkunde (Teil 3)

Definieren Sie die Kerbschlagarbeit:

Beim Kerbschlagbiegeversuch wird eine doppelseitig auf zwei Auflagern gegen zwei Widerlager liegende Probe durch ein Schlager mit einem einzigen Schlag entweder durchbrochen oder durch Widerlager gezogen. Die Dabei verbrauchte Schlagarbeit wird gemessen

Welche Arten von Gitterdefekten im metallischen Werkstoffen gibt es? und welche Diemensionen diese auf?

• Punktförmige Gitterstörung
• Leerstelle
• zwischengitteratom
• Subtitutionsatom
• treten in der 0-Dimension auf
• Linienförmige Gitterstörungen
• Stufenversetzung
• Schraubenversetzungen
• treten in der 1-Dimension auf
• Flächenförmige Gitterstörungen
• Kleinwinkelkorngrenze
• Großwinkelkorngrenze
• Zwillingsgrenze
• Phasengrenze
• Antiphasengrenze
• Stapelfehler
• tritt in der 2-Dimension auf
• Räumliche Gitterstörungen
• Teilchen 
• Leerstellenagglomerat, Pore, Mikroriß
• tritt in der 3-Dimension auf

Was sind Subtitionsatome?

• Fremdatome, die auf regulären Kristallgitterplätzen sitzen
• Atomradius ähnlich der Atome des Grundgitters (maximale Abweichung des Atomradius 14%)
• Bei Metallen: Gleicher Gittertyp Voraussetzung
• Bei Unterschiedlichen Atomradien führt dies zu lokalen Spannungen im Kristallgitter > Gitterverzerrung
• bei größeren Subistitutionsatomen > Dilatationszonen im Gitter 
• bei kleineren Substitutionsatomen > Kompressionszonen

Was sind Phasengrenzen?

• Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung im Gitter
• Änderung der strukturellen Anordnung der Atome im Gitter 
• 2 Phasen in einem Grundwerkstoff können alle 3 Zustände aufweisen, häufig zeitlich versetzt

Was ist der Unterschied zwischen Pore und Lunker?

• Unterscheidung aufgrund der Enstehungsgeschichte und -ursachen
• Hohlräume, die sich aufgrund der Volumenabnahme beim Erstarren von Metallschmekzen im Werkstück bilden > Lunker
• Hohlräume, die sich beim Erstarren der Metallschmelze aufgrund Gasblasen bilden > Poren

Texturen:

• a) anisotropischer Einkristall
• b) quasiisotroper Polykristall
• c) anisotrper Polykristall

Einfluss der Texturen:

• Pronunzierte Texturen verursachen anisotropisches Verhalten von Werkstoffen/-stücken auf  makroskopischen Ebene
• teils unerwünscht
• Betrifft:
• Magnetische Eigenschaften (abweichende Kristallenergie)
• Elektrochemische Eigenschaften (Korrosion, Ätzend)
• Physikalische Eigenschaften

Wovon sind Texturenbildung Abhängig?

• Reinheitsgrad des metallischen Werkstoffs
• Stapelfehlerenergie
• Volumen und Masse/Volumenverhältnis des Werkstücks
• Temperatur

Was versteht man unter Diffusion?7

• sich verteilen, sich verbreiten (auch gegenseitige Durchdringung)
• Begriff wird häufig bei Konzentrationsunterschieden in inhomogenen Atom/-Werkstoffsystemen verwendet
• findet jedoch auch in Einstoffsystemen (Eigendiffusion) statt
• Zwischengitter > Fremddiffusion

Fick's Gesetz:

• Bei Konzentrationsunterschied von Teilchen in einer Lösung ist der Teilchenstrom derart, dass der Konzentrationsunterschied sich verringert
• Anzahl der Teilchen, der je Zeiteinheit durch eine Flächeneinheit ist dem Konzentrationsgradienten proportional
• Diffusion tritt stärker in flüssigen und gasförmigen Zustand auf
• Diffusion (Teilchenstrom und damit der Konzentrationsgradient) lässt sich insbesondere in gasförmigen und flüssigen Systemen weitgehen konstant halten

Formal Letters

Begin with:

 Dear Mr/Mrs/Ms Letterman
 Dear Sir or Madam (If you do not know the name of the person you are writing to.)

 To whom it may concern
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 I am writing to ask/ to express
 I am writing in reply/ in response to/ in reference to
 With reference to your advertisement

You might use one of these phrases in
the final paragraph:

 I would be grateful if you
 I look forward to hearing from you.

Close your letter with:

 Yours truly

 Yours sincerely (if you know the person’s name and used it at the beginning)

 Yours Faithfully (if you don’t know the person’s name and used “Dear Sir or Madame” at the
beginning)

Was bedeutet was in der Metall Bearbeitung

A
Anlassen	Bei diesem Vorgang wird der Stahl, der nach dem Abschrecken Gefügespannungen aufgebaut hat, entspannt. Um durch die Spannungen entstehende Risse zu vermeiden, wird das frisch gehärtete Material auf Anlasstemperatur erwärmt und langsam abgekühlt.
Auftragsschweißen	Durch einzelne Schweißlagen werden Zusatzwerkstoffe aufgetragen, um abgenutzte Stellen an Werkstücken auszubessern. Das neu aufgetragene Material, sollte dem Grundstoff gleich oder ähnlich sein.

B
Belüftungskorrosion	Belüftungskorrosion tritt auf, wenn Behälter nicht bis an die Kante mit Wasser gefüllt sind, sondern nur teilweise. Die Korrosion erfolgt meist etwas unterhalb des Flüssigkeitsstandes. Ursache hierfür ist die unterschiedliche Sauerstoffkonzentration an der Oberfläche und im Wasser.
Bimetall	Bimetall besteht aus zwei zusammengeschweißten Blechen unterschiedlicher Metalle. Wenn nun das Bimetall erwärmt wird ist die Ausdehnung von einem Blech stärker als beim Anderen. Dadurch verbiegt sich das Bimetall zu der Seite des Werkstoffes mit der geringeren Wärmeausdehnung.
Blei	Blei gehört zu den am längsten verwendeten Metallen überhaupt. Das Material gehört zu den eher weicheren Schwermetallen und ist daher leicht verformbar. Blei lässt sich einfach spanend bearbeiten und ist säurebeständig. Es ist wie viele Schwermetalle giftig.

C
CAD ( Computer Aided Design)	Computer unterstütztes Zeichnen und Konstruieren. Das Programm kann aber auch dynamische Berechnungen vornehmen.
Chemische Korrosion	Bei diesem Prozess tritt eine Korrosion ohne Mitwirkung von Wasser auf. Bei erhöhter Temperatur reagieren Metalle mit trockener Luft. Hochtemperaturkorrosionen treten beim Schmieden, Glühen und Härten von Werkstücken auf.

D
Desoxidation	Unter Desoxidation versteht man das entfernen von Sauerstoff aus der Metallschmelze durch reduzierend wirkende Mittel. Während dem erstarren der Schmelze passiert der Sauerstoffentzug und dadurch erstarrt der Stahl beruhigt.
Dichte	Unter der Dichte versteht man das Verhältnis der Masse eines Körpers zu seinem Volumen.

E
Edelmetall	Edelmetalle sind Metalle, die von der Luft und den meisten Chemikalien nicht angegriffen werden können. Zu den wichtigsten Edelmetallen zählen Gold, Silber und Platin.
Eisenerze	Eisenerze kommen in der Natur als Gemenge aus chemischen Verbindungen vor. Hauptsächlich bestehen die Verbindung aus Sauerstoff und Eisencarbonate.

F
Federstähle	Stahl der für die Herstellung von Federn benutzt wird. Zu den Anforderungen von Federstählen gehören Elastizität, Dauerschwindfestigkeit und er muss eine hohe Festigkeit besitzen.
Frischen	Als Frischen wird der Vorgang zur Herabsetzung des Kohlenstoffsgehalts in Roheisen und die Beseitigt unerwünschter Bestandteile bezeichnet.

G
Galvanisieren	Bei diesem Vorgang wird Metall in ein elektrolytisches Bad gegeben, durch welches Strom geschickt wird. Am Pluspol befindet sich das aufzubringende Material und am Minuspol das zu beschichtende Metall. Der Strom hat die Aufgabe die Metallionen von der Verbrauchselektrode abzulösen und sie durch Reduktion auf der Ware abzulagern. Die Dichte der Beschichtung ist abhängig von der Stromstärke und wie lange sich der Gegenstand im Bad befindet.
Glühen	Glühen beschreibt eine Wärmebehandlung, die auf langsamem Erwärmen des Materials und halten auf Glühtemperatur, basiert.

H
Härten	Durch diesen Vorgang erhält das Material seine Gebrauchshärte. Erreicht wird die Härte durch eine Wärmebehandlung, bei der das Material zuerst auf Härtetemperatur erwärmt und bis zum Durchwärmen auf der Temperatur gehalten wird. Anschließend wird das nun erwärmte Material abgeschreckt. Nach diesem Prozess kann man das Material nicht mehr verformen, sondern es ist nur noch durch schleifen bearbeitbar.
Honen	Honen ist ein Prozess bei dem eine Verbesserung der Maß- und Formgenauigkeit hervor geht. Das zerspanende Feinbearbeitungsverfahren der letzte Prozess in der Produktion.

I
Induktionshärten	Bei diesem Verfahren wird durch einen hochfrequenten, induzierten Wirbelstrom die Aussenschicht eines Werkzeuges gehärtet.

K
Korrosion	Unter Korrosion versteht man den Angriff und die Zerstörung von Metalloberflächen unter dem Einfluss des umgebenden Mediums.
Kupfer	Kupfer gehört zu den Edelmetallen und ist weich und gut dehnbar. Es ist ein hervorragender Leiter für Wärme und elektrischen Strom. Kupfer ist korrosionsbeständig und gut formbar.

L
Läppen	Läppen ist ein Verfahren zum Glätten der Oberflächen. Dazu verwendet man loses rollendes Korn, welches, im Vergleich zum schleifen, in mehrere Richtungen die Oberfläche abträgt.
Löten	Löten ist ein Verfahren zum stoffschlüssigen Verbinden zweier Werkzeuge. Das Lot ist das Verbindungsmaterial und ist meist eine schmelzbare Metalllegierung.

N
Nichteisenmetalle	Zu den Nichteisenmetallen gehören alle Metalle, bei denen Eisen nicht den größten Anteil ausmacht.
Nitrieren	Bei diesem Prozess wird nur die Randschicht eines Werkstückes gehärtet, der Kern bleibt unverändert. Dies geschieht durch eine Anreicherung der Randschicht mit Stickstoff.

O
OBM- Verfahren (Oxigen, bodenblasend, Maxhütte)	Um kürzere Frischzeiten und höhere Schrottzusätze zu erlangen wird Sauerstoff durch den Boden und somit auch durch die Schmelze geblasen.

R
Reiben	Aufbohrverfahren um eine passgenaue Bohrung zu erhalten.

S
Spaltkorrosion	Wenn Luftzutritt an einem Spalt, wie zum Beispiel in dem Spalt zwischen Durchgangsloch und Schraube, behindert wird und im Elektrolyt treten unterschiedliche Sauerstoffkonzentrationen auf, dann kommt es zur Spaltkorrosion.
Sprödigkeit	Die Sprödigkeit eines Materials gibt an in welchen Maß sich ein Material verformen lässt, bis es Risse bekommt oder ganz bricht.

T
Temperguss	Der Temperguss besteht aus einem Eisen-Kohlenstoff- Werkstoff und ist nach dem gießen erstmal hart und spröde. Um ihn bearbeitbar und dehnbar zu machen, wird er einem Wärmeprozess unterzogen
Titan	Titan weist eine stahlartige Festigkeit auf, ist aber wesentlich leichter. Es ist thermisch gut belastbar und äußerst hitzebeständig. Zu dem hat es eine hohe Korrosionsbeständigkeit und ist resistent gegenüber chemischen Einflüssen. Allerdings besitzt es keine gute elektrische Leitfähigkeit und ist teuer im Herstellungsprozess. Titanlegierungen sind schwer zerspanbar und werden bei Temperaturen von über 950°C spröde.

U
Umformen	Durch das Umformen wird der Werkstoff in die gewünschte Form gebracht und erhält durch das Verfahren eine höhere Festigkeit.
Ultraschallprüfung	Um Fehler auch im Inneren eines Werkstückes feststellen zu können wird eine Ultraschallprüfung angewendet. Ein Schallkopf wird auf das Werkstück aufgesetzt und sendet Wellen durch das Material. Diese Schallwellen werden bei auftretendem Fehler zurückgeworfen und im Bildschirm angezeigt. Auf dem Bildschirm ist dann auch die Lage und Größe des Fehlers ablesbar.

V
Vakuumbehandlung	Erstarrter Stahl enthält gelöste Gase, die langsam entweichen und dadurch Spannungen und Risse am Material verursachen. Verhindert werden kann dies, wenn der Druck über den flüssigen Stahl vermindert wird und dadurch die Gase aus der Schmelze fast vollständig entweichen können.
Vergüten	Unter dem Begriff Vergütung versteht man eine Wärmebehandlungsverfahren, der dazu dient dem Material eine höhere Festigkeit und größere Zähigkeit zu geben.

W
Walzen	Ein Werkstück wird zwischen zwei oder mehreren Walzen geführt und dadurch umgeformt.
Weichglühen	Um Stahl leichter verformen und spannbar bearbeiten zu können wird er auch eine Temperatur zwischen 680°-750° C gebracht und über mehrere Stunden auf der Temperatur gehalten

Z
Zink	Das Zink ist ein sprödes Schwermetall mit einer hohen Festigkeit und Härte. Es lässt sich leicht mit anderen Materialien verbinden und hat sich als guter elektrischer Leiter gezeigt. Zink ist sowohl kalt als auch warm umformbar und kann poliert und geschliffen werden.
Zinn	Das Zinn gehört zu den eher weicheren Schwermetallen. Es besitzt einen hohen Siedepunkt bei einer niedrigen Schmelze. Das Material lässt sich gut gießen und ist dehnbar. Auch ist das Erstellen komplexer Formgeometrien möglich. Zinnlegierungen werden zudem auch als Lötmaterial verwendet.
Zähigkeit	Die Zähigkeit ist das Gegenteil von Sprödigkeit und beschreibt die Widerstandsfähigkeit eines Materials gegen Rissausbreitung oder Bruch.