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Nennen Sie die Vor- und Nachteile der Härteprüfung.
Welche Härteprüfverfahren kennen Sie?
- Vorteile: schnell, einfach, nahezu zerstörungsfrei
- Nachteile: Die Härte ist keine Dimensionierungsgrundlage
Rockwell, Vickers, Brinell
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Definieren Sie folgende Begriffe: Elastizitätsmodul : Widerstand gegen elastische Verformung Fließgrenze :: Widerstand gegen plastische Verformung Zugfestigkeit: : Widerstand gegen einsetzenden Bruch
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Die Messlänge einer Zugprobe beträgt vor dem Versuch 50mm. Nach dem Versuch beträgt die Messlänge der Probe 60mm. Wie groß ist die
Bruchdehnung?
0,2-->20%
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Dauerschwingversuch skizzieren
- Lastspiel T
- Spannungsamplitude Sigma
- Dauer t
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Sie führen einen Zugversuch durch.
- Zeichnen Sie das Diagramm, das Sie
direkt aus diesem Versuch erhalten.
- Beschriften Sie die erhaltene Kurve.
- Kraft F: FF und Fm
- Verlängerung delta L
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Was geschieht, wenn eine Probe bei Erreichen der Höchstzugfestigkeit entlastet wird (Skizze)?
- Warum
geschieht es?
- Kraft F: FF und Fm
- Verlängerung delta L
- Gleichmaßverlängerung
- Die Entlastung erfolgt parallel zur Hooke´schen Gerade, weil der elastische Verformungsanteil zurückgeht.
- Die elastische Verlängerung erfolgt durch die Entfernung von Atomen aus deren Ruhelagen --> sie gehen zurück in die Ruhelage
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Definieren Sie folgende Kenngrößen des
Zugversuchs:
E-Modul,
0,2 %- Dehngrenze,
Bruchdehnung
- E-Modul: Widerstand gegen elastische Verformung
- 0,2 %- Dehngrenze: Widerstand gegen Überschreiten einer plastischen Deformation von 0,2 %
- Bruchdehnung: Dehnung der Messlänge nach dem Bruch, wird nach dem Bruch vermessen.
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Vorteile und Nachteile der Härteprüfung nach
Rockwell
Vorteile: schnell, einfach, nahezu zerstörungsfrei
Nachteile: Die Härte ist keine Dimensionierungsgrundlage
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Definieren Sie den Begriff Härte. Wie wird diese
Definition in der Härteprüfung umgesetzt? Nennen Sie drei Härteprüfverfahren.
Ein sehr harter Prüfkörper (Diamant, Hartmetall) wird stoßfrei mit definierter Kraft in die zu prüfende Oberfläche eingedrückt. Der verbleibende Eindruck wird gemessen.
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Nennen Sie drei Härteprüfverfahren
Brinell, Vickers, Rockwell
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Sie belasten eine Zugprobe im
Zugversuch bis zur Höchstzugfestigkeit und entlasten dann
- Skizzieren Sie die aus dem
Zugversuch erhaltene Kurve
- Beschriften Sie die erhaltene
Kurve.
- Beschreiben Sie was in der Probe im
Verlauf der Zugprüfung abgelaufen ist.
- Bis zur Fließgrenze FF verhält sich der Werkstoff, d.h. auf mikroskopischer Ebene werden Atome aus ihren Ruhelagen entfernt, es kommt noch zu keiner bleibenden Verformung.
- Ab FF beginnt der Bereich der Gleichmaßverlängerung. Die Probe verformt sich über den Bereich der Messlänge gleichmäßig. Bei Entlastung verläuft die F/delta l -Kurve parallel zu Hooke´schen Gerade.
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Definieren Sie folgende Kenngrößen des
Zugversuchs: Elastizitätsmodul, 0,2 %-Dehngrenze, Brucheinschnürung
- Elastizitätsmodul: Widerstand gegen elastische Verformung
- 0,2 %-Dehngrenze: Widerstand gegen Überschreiten einer plastischen Deformation von 0,2%
- Brucheinschnürung: Einschnürung an der Bruchstelle, wird nach dem Bruch vermessen
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Wie wirken sich Substitutionsatome auf das
Spannungs-Dehnungs-Diagramm aus?
Wenn sie die Möglichkeit zur Diffusion haben, bewegen sich Substitutionsatome an Versetzungslinien. Im Spannungs-Dehnungs-Diagramm wird die Streckgrenze angehoben, weil die Versetzungen relativ hohe Spannung benötigen, um sich von den Substitutionsatomen loszureißen. Bei Erreichen der Streckgrenze kommt es zur Ausdehnung eines inhomogenen Verformungsbereiches (Lüdersdehnung), indem sich die Verformungsfront von den Probenköpfen ausgehend über die Probe bewegt. Dazu ist keine weitere Spannungserhöhung notwendig. Wenn die Verformungsfront die Probe durchlaufen hat, steigt die Kraft die zur weiteren Versetzungsbewegung erforderlich ist weiter ganz normal an.
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Dauerfestigkeit: Es gibt
Werkstoffe ohne echte Dauerfestigkeit.
- Skizzieren Sie ein Wöhlerdiagramm
für einen solchen Werkstoff.
- Welche WErkstoffe zeigen typischerweise dieses Verhalten?
kfz-Werkstoffe (z.B. Al, Cu, austenitische Stähle)
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Sie führen einen
Zugversuch durch.
- Zeichnen
Sie das Diagramm, das Sie direkt aus diesem Versuch erhalten.
- Beschriften
Sie die erhaltene Kurve
ff fm kraft bruch delta l
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Was geschieht, wenn eine Probe vor
dem Überschreiten der Streckgrenze
entlastet wird? - Warum
geschieht es?
- Es bleibt keine Längenänderung zurück.
- Die makroskopische Dehnung entspricht einer submikroskopischen Gitterdehnung. Die Atome bewegen sich leicht aus ihren Ruhelagen und federn nach Entlastung in diese zurück.
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Definieren Sie folgende Kenngrößen des
Zugversuchs: Streckgrenze, Zugfestigkeit, Einschnürdehnung
- Streckgrenze: Widerstand gegen einsetzende plastische Verformung
- Zugfestigkeit: Widerstand gegen einsetzenden Bruch
- Einschnürdehnung: nach Überschreiten der Zugfestigkeit auftretende an der Probe messbare plastische Dehnung - Skizze: sigma m; Bruch, Hooke´sche Gerade
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Wie wirken sich Interstitionsatome auf das
Spannungs-Dehnungs-Diagramm aus?
Wenn sie die Möglichkeit zur Diffusion haben, bilden Interstitionsatome Cluster an Versetzungslinien (sogenannte Cottrellwolken). Im Spannungs-Dehnungs-Diagramm kommt es zu Ausbildung einer oberen und unteren Streckgrenze, weil Versetzungen relativ hohe Spannungen benötigen, um sich von Cottrellwolken loszureißen (obere Streckgrenze). Die Spannung, die zur Bewegung im Gitter benötigt wird, ist wesentlich geringer (untere Streckgrenze).
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Wie wirkt sich die Mittelspannung
auf das Ergebnis des Wöhlerversuchs aus.
- Skizzieren Sie drei Wöhlerkurven
mit unterschiedlichen Mittelspannungen in dem folgenden Diagramm.
- Beschriften Sie die Achsen
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Das unten abgebildete Diagramm zeigt die Ergebnisse
vieler Versuche zusammengefasst. Wie heißt der Versuch? Was bedeutet K, Z
und D? Wie groß ist die Mittelspannung in diesem Versuch?
- Dauerschwingversuch. Kurzfestigkeit, Zeitfestigkeit, Dauerfestigkeit
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