WKI K5

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Author:
Niklaschef
ID:
83517
Filename:
WKI K5
Updated:
2011-05-03 13:49:38
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WKI
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WKI K5
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  1. 1. Welche Folgen hat die Volumenschwindung beim Abkühlen von Metallen?
    • Lunker, Schwindungshohlräume, Heißrisse, Kaltrisse, Schrumpfmaß muss bei
    • Konstruktion berücksichtigt werden
  2. 2. Worauf ist die Volumenschwindung zurückzuführen?
    • Kühlt man eine Schmelze ab, so beginnt bei erreichen der
    • Liquidustemperatur die Kristallitsation der Metalla. Dann erfolgt die
    • Volumenabnahme delta(V) (Schwindung).
  3. 3. Wodurch wird das Schrumpfen metallischer Werkstoffe im festen Zustand
    verursacht?
    • Im festen Zustand verringert sich das Volumen weiter, auf Grund der
    • Abnehmenden Schwingung der Atome.
  4. 4. Was versteht man unter einem Lunker?
    • Lunker sind Stellen an denem im Gussteil Material fehlt. Sie treten in
    • verschiedenen Formen auf.


    Innenlunker: "Blasen" im inneren das Bauteils


    Außenlunker: Einfallstellen an der Außenseite des Bauteils


    • Kopflunker: typischer Außenlunker, entsteht durch Absacken des
    • Flüssigkeitsspiegels


    • Fadenlunker: Zieht sich vom Kopflunker durch das ganze Bauteil, schwer
    • zu entdecken.


    Fußlunker: Findet man häufig am unteren Ende von Fadenlunkern
  5. 5. Wie kann man gießtechnisch das Auftreten von Makrolunkern vermeiden?
    • Makrolunker lassen sich durch gießtechnische Maßnahmen, z.B. durch das
    • Anbringen eines Steigers vermeiden.
  6. 6. Was versteht man unter konstitutioneller Unterkühlung?
    • Die Einlagerung von Fremdatomen im Kristallkeim ist mit Schwierigkeiten
    • verbunden. Sind die ersten entstandenen Keime reiner, so kommt es an der
    • Erstarrungsfront zwangsläufig zu Entmischungen. Die Schmelze hat hier einen
    • Überhang an Fremdatomen. Die darüber liegende Schmelzschicht hat eine
    • niedrigere Liquidustemperatur als der Rest der Schmelze. Es entsteht ein
    • unterkühlter Schmelzbereich.
  7. 7. Was ist die Vorraussetzung für eine dendritische Erstarrung?
    • Das Verhältnis des Temperaturgradienten G zur Wachstumsgeschwindigkeit R
    • muss klein ntrum sein!
  8. 8. Was versteht man unter Dendritenarmabstand?
    • Die einzelnen Dendriten werden auch als Arme bezeichnet. Der
    • Dendritenarmabstand ist also der Abstand der einzelnen Dendriten. Er ist von
    • der örtlichen Abkühlgeschwindigkeit V(x) abhängig.
  9. 9. Wovon hängt die Ausprägung der Kristallseigerung ab?
    • Größe der Erstarrungsintervalle, Höhe der Abkühlgeschwindigkeit, von
    • Diffusionskoeffizienten und Legierungselementen
  10. 10. Was versteht man unter Mittellinienseigerung?
    • Zwischen einzelnen Dendriten befindet sich eine mit Stoff angereicherte
    • Restschmelze. Diese wird durch Konvektion nach innen zum kühlenden Block
    • getragen. Dies führt zu einem Anstieg der Konzentration von Aussen nach Innen
    • und im Zentrum zu einer Mittellinienseigerung an der sich auch noch
    • Verunreinigungen anhäufen.
  11. 11. Wie und warum unterscheiden sich Blockfuß und Blockkopf analytisch
    voneinander?
    • Von Unten nach Oben steigt die Konzentration von Legierungselementen und
    • Verunreinigungen an. Man spricht von vertikaler Makroseigerung. Sie kommt
    • daher, dass die am Rand gebildeten Dendritenarme durch Konvektion abgelöst
    • werden und nach unten sinken. Die Dendritenarme sind reiner als die
    • Restschmelze, was zu einer Anhäufung des reinen Materials am Fuß führt.
  12. 12. Wie beeinflusst die Gesamtkühldauer von Gussblöcken die mechanischen
    Eigenschaften?
    Größere Abkühlgeschwindigkeit führt zu:


    • Dendritenarmabstand --> Kerbschlagarbeit, Einschlussgröße -->
    • Schwingungsfestigkeit, Karbidgröße --> Abrasionswiderstand,
    • Makroseigerungsgrad --> Korrossionswiderstand
  13. 13. Warum weisen pulvermetallurgisch hergestellte Bauteile bessere
    mechanische Eigenschaften auf?
    • Beim Gießen, vor allem von großen Bauteilen, treten Seigerungen auf, die
    • die mechanischen Eigenschaften erheblich verschlechtern. Pulvermetallurgische
    • Verfahren sind Seigerungsarm, da die Materialien nicht von Aussen nach Innen
    • abkühlen.
  14. 14. Beschreiben Sie die Herstellung pulvermetallurgischer Bauteile!
    • Metalle werden in einem Gießstrahl verdüst, hierbei entsteht
    • Metallpulver, es wird mit Sinterhilfen und Gleitmitteln vermischt, es wird
    • gesintert, beim Vorsintern wird das Gleitmittel ausgebrannt, was sehr langsam
    • geschehen muss, da der entstehende Gasdruck ansonsten den "Grünling"
    • sprengen könnte,das Sintern selbst geschieht anschließend- nahe der
    • Solidustemperatur, zum Schluss werden die Teile noch kalibriert, d.h.
    • nachgepresst.
  15. 15. Welcher Mechanismus ist für das Schließen der "Poren" in
    der PM-Technik verantwortlich?
    • Während des Sinterns kommt es zu intensiven Diffusionsvorgängen, die man
    • auch Diffusionsschweißen nennt. Die diffundierten Metallatome füllen
    • anschließend die Leerstellen zwischen den einzelnen Pulverkügelchen auf. Dieser
    • Vorgang funktioniert besonders gut, wenn die Kugeln unterschiedliche Größe
    • haben. Die niedrigste Restporösität lässt sich im Vakuumofen erzielen.
  16. 19. In welchem Temperaturbereich spricht man von Warm-, Halbwarm- und
    Kaltumformung?
    • Warmumformung: T größer/gleich 0,7T(s); Halbwarmumf: T zwischen 0,3T(s)
    • und 0,7T(s); Kaltumformung: T kleiner 0,3T(s)
  17. 21. Wozu benötigt man Fließkurven?
    • Fließkurven dienen der Beurteilung des Verformungsgrades von Metallen.
    • Aus ihnen kann man die benötigten Umformkräfte und die erwartete Verfestigung
    • ablesen.
  18. 22. Welche Größe ist für ein feinkörniges Gefüge beim Warmumformen
    maßgeblich?
    • Den größten Einfluss auf das Gefüge hat die Verformungsendtemperatur.
    • Beim Warmumformen wird das Material während den einzelnen Umformschritten immer
    • weniger erhitzt, da beim Abkühlen die Körner jeweils wieder wachsen. Ist die
    • Temperatur der letzten Stufe möglichst gering, so ist die Abkühlungsdauer kurz
    • und die Körner werden nicht wieder viel gößer.
  19. 23. Wie und warum wirkt sich eine Warmumformung auf das
    Formänderungsvermögen aus?
    • Da sich Metalle bei einer Warmumformung nicht verfestigen, ist eine
    • Erhöhung des Formänderungsvermögens zu erwarten.
  20. 24. Wie verhalten sich nichtmetallische Einschlüsse beim Warmumformen?
    • Desoxidationsprodukte (Schlacke) zerbröckeln, da sie härter als die sie
    • umgebende Stahlmatrix sind. Ausscheidungsprodukte (Sulfide) sind weicher und
    • strecken sich Bandwurm-artig aus.
  21. 25. Wie wirkt sich eine Warmumformung auf die Isotropie der Zähigkeitswerte
    aus?
    • Beim Warmumformen erkennt man eine Steigerung der Zähigkeitswerte in
    • Längs- bzw. Walzrichtung. In Querrichtung jedoch eine ausgesprochene
    • Verminderung. Die liegt an der Ausstreckung der nichtmetallischen Einschlüsse
    • in Querrichtung.
  22. 26. Mit welchen Fehlern an der Oberfläche müssen Sie nach dem
    Warmumformen rechnen?
    • Bildung einer Zunderschicht (Fe-O-Verbindung) auf Grund der großen
    • Hitze. Entkohlung, da der Kohlenstoff in den Randzonen auch mit dem Sauerstoff
    • reagiert. Überwalzungen, Überschneidungen und randnahe Risse können auftreten.
  23. 27. Geben Sie an, warum trotz erschwerter Bedingungen Kaltumformvorgänge
    sinvoll sind!
    • Keine Selbstdiffusion auf Grund der niedrigen Temperatur;
    • Festigkeitserhöhung durch Kaltverfestigung; Höhere Maßtoleranzen möglich;
    • Höhere Oberflächengüte; Keine Oxidation

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