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Werkstofftechnik (Elemente (Molybdän Mo :warning: (Verringert…
Werkstofftechnik
Elemente
Molybdän Mo :warning:
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sorgt für sehr gute Hochtemperaturbeständigkeit :warning: pagina 278 medio wiederspruch con lo de que verschlechtert Zundebeständigkeit no?
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Nickel Ni
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Gegen Spannungskorrosion total verzichten oder viel heraufsetzen (> 40%) #
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Leicht Austentisierend, Austenitbildner #
Verbessert Zerspanbarkeit #
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Kohlenstoff C
Starker Austenitbildner #
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Austenitbilder, der den Ferritgebiet verengt #
Stickstoff N
Starke Austenitbidner Zur Stabilisierung #
Verbessert Festigkeitwerte Austentischer Stähle : #
Austenitbilder, der den Ferritgebiet verengt #
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Chrom Cr
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Starker Ferritbildner # #
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Phosphor P
Abnehmender P-, S-Gehalt = Steigender Preis
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Schwefel S
Abnehmender P-, S-Gehalt = Steigender Preis
Verbessert Zerspanbarkeit #
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Ferritbilder , der das Austenitgebiet verengt #
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Zirkon Zr
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Ferritbilder , der das Austenitgebiet verengt #
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Cer Ce
Ferritbilder , der das Austenitgebiet verengt #
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Otros
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Zahnräder
Benötigen extrem harte und verschleifeste Oberflächen bei gleichzeitig zähem Kern
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Gefüge
Perlit
reiner Perlt nur am eutektoiden Punkt mit C-Gehalt von 0,8%
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lamellares Gefüge 
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Besteht aus Ferrit und Zementit # #
Steigender C-Gehalt = nimmt Anteil an Perlit zu (bis zu 0,8% C-Gehalt) :question:
Höhere Festigkeit als Austenit und Ferrit :recycle: #
Höhere Härte als Austenit und Ferrit :recycle: #
Geringe Zähigkeit :recycle: #
Gute Verschleißbeständigkeit :recycle: #
Mittel hart, fest und zäh
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Am eutektoiden Punkt mit 0,8% Kohlenstoff bei T> 723ºC
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Ledeburit
reiner Ledeburit nur am eutektisch P mit C-Gehalt von 4,3%
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Bestehend aus Austenit und Zementit oberhalb T= 723ºC # #
T<7231ºC = wandert zu Perlit und Zementiert um # #
Höchste Festigkeit :recycle: #
Höchste Härte :recycle: #
Geringere Zähigkeit :recycle: #
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Zementit
Reiner Zementit nur äußersten rechten Rand EK-Diagramm mit 6,67% C-Gehalt
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Sehr gute Verschleißbeständigkeit :recycle: #
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Ungünstig für Zerspanung #
Ungünstig für Kaltverformung #
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Martensit
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Kann Last tragen, kann aber bei dynamischer Belastung nicht mehr standhalten
Widmannstättensches/ Überhiztungsgefüge
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Spröder als normal ausgebildetes ferritisch-perlitisches Gefüge oder ein perlitisches Gefüge mit Korngrenzenzementit
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Entsteht wenn nach der Abkühlung von erhöhter T oder langer Haltezeit ein grobes Austenitkorn entsteht und eine höhe Abkühlgeschwindigkeit vorliegt, und die γ-α-Umwandlung auch im Inneren Körner auftritt
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Bestimmte Eigenschaften
Verschleißbarkeit
Chido para Verschleißen, Como modelar puliendo :warning:
Korrosionsbeständigkeit
Stark von der Anlassbehandlung :recycle: abhängig, da mit steigender Anlasstemperatur immer mehr Chromkarbide :recycle: gebildet werden. Dadurch wird der Matrix Chrom entzogen, so dass die Korrosionsbeständigkeit absinkt.(Interkristalline Korrosion :recycle:)
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Eigenschaften
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Elastizitätsmodul
E- Modul: Steigung der Hooke´schen Gerade. Maß für die Steifigkeit eines Werkstoffes #
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Härte
Widerstand, den ein Werkstoff dem Eindringen eines anderen (härteren) Körpers entgegensetzt
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Zähigkeit
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Abhängig von Temperatur, Form, Zusammensetzung des Materials bzw. Gitterstruktur
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Wärmebehandlungen
Glühverfahren
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Weichglühen
Für Stähle mit C-Gehalt > 0,4% :recycle:
Wozu?
Anstreben der Eigenschaften, die die mechanische Bearbeitung erleichtern
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Wie?
Beim Glühen unterhalb des Punktes Acl formen sich die Lamellen in Perlit aufgrund der Oberflächenspannung zu kleinen Körnern
um
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(niedriger gekohlte Stähle werden durch die Glühbehandlung so weich, dass sie -vor allem beim Bohren- zum Schimieren neigen)
Difussionsglühen
Soll Konzentrationsunterschiede der Begleitelemente beseitigen, ins besondere von:
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Vorteile
Leichte Steigung der Zugfestigkeit #
Verbessert Zähigkeit (höhere Brucheinschnürung) #
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Nachteile
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Durch hohen Glühtemperaturen entsteht die Gefahr von Verwunderung und Entkohlung # #
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Rekristllisationsglühen
Wozu?
Um die durch Kaltverformen erzwungenen Eigenschaftsänderungen des Werkstoffes rückgängig zu machen # (höhe Festigkeit bei geringer Zähigkeit)
Um eine gute Verformbarkeit zu erzeugen #
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Ergebnisgefüge: neugebildete Gefüge, dessen Korngröße in hohem Maße vom Verformungsgrad abhängig ist
Verfahren
Temperaturen zwischen 500 ºC und dem Ac3-Punkt, üblicherweise 600 bis 700 ºC
Verformungsgrad, Glühzeit und Glühtemperatur müssen genau aufeinander abgestimmt werden, sonst besteht die Gefahr der Grobkornbildung :recycle:
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Nachteile
Kritisch verformte niedriggekohlte Stähle mit einem Verformungsgrad zwischen 5 und 15 % können nicht rekristallisierend geglüht werden, um Grobkornbildung zu vermeiden.
In solche Fällen sollte das Werkstück normalgeglüht werden #
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Härten und Vergüten
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Ziel
Eigenschaftskombination aus Härte und Zähigkeit, wobei diese in Grenzen veränderbar sind und dem jeweiligen Anforderungsprofil des Bauteils angepasst werden können
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Beim Härten soll ein möglichst reines Martensitgefüge gebildet und damit die Perlitbildung vollständig unterdrückt werden
Restaustenit
Ist die Martensitfinishtemperatur (Mf) erreicht, dann wächst Martensitanteil mit weiterer Abkühlung nicht weiter an.
Stählen mit C-Gehalt > 0,6% :recycle: und hinreichenden Anteilen an Legierungselemente wird Mf kleiner als 30 ºC
Beim Abschrecken dieser Werkstoffe aus dem austentischen Zustand auch T raum bleibt also ein Teil der austentischen Ausgangsphase im Gefüge erthalten =Restaustenit
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Härtbarkeit
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Unlegierte Stähle
Können nur in einem starken Abschreckmedium wie Wasser gehärtet werden, und nur zu einer geringeren Einhärtungstiefe.
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Wichtige Begriffe
Härtbarkeit
Eigenschaft eines Stahles, beim Abschrecken die Härte zu vergrößern
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Vergüten
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Absenken der Härte und Zugfestigkeit gegenüber dem gehärteten Stahl (liegen aber noch wesentlich über Werten unbehandeltes Materials)
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Randschichthärten
Größere Härte an der Oberfläche aber zugleich einen zähen Kern = hohe Verschleißfestigkeit :recycle:
Wellen, Zahnräder und Maschinenbetten
Erwärmen einer oberflächennahen Schicht auf Austentisierungs T mit nachfolgendem Abschrecken (Ohne Änderung der chemischen Zusammensetzung des Stahls)
Flammhärten
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Einsatz
Für große Bauteile, wenn andere Härteverfahren technisch nicht sinnvoll oder wirtschaftlich nicht vertretbar sind
Induktionshärten
Werkstückoberfläche mittels Induktiosspule und Hochfrequenz erwärmt (Wärme wird nicht von außen übertrage, sondern entsteht im Inneren des Werkstücks)
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Nichteisenmetalle
Leichtmetalle
Metalle und Legierungen, deren Dichte unter 5 g/cm3 liegt
Vor allem:
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Al und seine Legierungen
Reinaluminium
Reinheitsgrad von 99,0-99,9%,9%
Reinstaluminum
- 1 more item...
Hüttenaluminium
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Al-Knetlegierungen
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Aushärtbare Legierungen AlCuMg, AlMgSi, AlZnMg, AlZnMgCu
Bearbeitung noch im weichen Zustand, so dass die Härte- und Festigkeitssteigerung über die Ausscheidungshärte erfolgen kann
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Gusslegierungen
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Aushärtbare Legierungen AlSiMg,AlSiCu
Bearbeitung noch im weichen Zustand, so dass die Härte- und Festigkeitssteigerung über die Ausscheidungshärte erfolgen kann
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Einsatz
Konstruktionswerkstoffe, vor allem in Automobil-Industrie
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Titan
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Polymorph: alpha-Titan hdp und beta-Titan krz (Umwandlung bei 882,5 ºC
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Gittertyp
nicht Kaltbeständig, Temperatur abhängig
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sehr Gute Temperaturabhängige Zähigkeit #
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Korrosion
Vorgang, der an Werkstoffen zu einer Schädigung führt, die auch zum Versagen führt
Reaktion eines Werkstoffs mit seiner Umgebung
Korrosionssystem
Zustand des Werkstoffes
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Verarbeitung (Walzen, Schmieden, Gießen...)
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Pendientes zum :recycle:
Da Stähle ins gehärteten Zustand sehr spröde sind, erfolgt meistens noch eine Anlassbehandlung, dabei sinken Härte ud Festigkeit, während die Zähigkeit zu nimmt.