Einfluss der Gitterstruktur auf Verformungsverhalten

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Questions and Answers

Bei welcher Temperatur geht Titan in die b-Phase über?

1000°C

1670°C

882°C (correct)

772°C

Wie viele Gleitsysteme hat die hexagonal dichteste Packung (hdp) von Titan?

3 (correct)

Welche physikalische Eigenschaft von Titan hat den Wert 4,5 g/cm³?

E-Modul

Schmelztemperatur

Dichte (correct)

Zugfestigkeit

Welche Eigenschaft hat Titan im Vergleich zu anderen Metallen?

Hohe Korrosionsbeständigkeit Signup and view all the answers

Welches Verhältnis ist entscheidend für die Verwendung von Titan in der Luftfahrt?

Verhältnis von Festigkeit zu Dichte Signup and view all the answers

Welche Eigenschaften von Stents aus Magnesium-Knetlegierungen sind korrekt?

Sie sind biokompatibel. Signup and view all the answers

Warum ist reines Titan mäßig kalt umformbar?

Die Gitterstruktur aktiviert nur wenige Gleitsysteme. Signup and view all the answers

In welcher Technologie ist Titan besonders gefragt?

Medizintechnik Signup and view all the answers

Welche der folgenden Legierungen fallen unter die Kategorie der Leichtmetalle?

Titan Signup and view all the answers

Was muss bei der Verarbeitung von reinem Titan besonders beachtet werden?

Es muss vor Oxidation geschützt werden. Signup and view all the answers

Welches Material hat eine Dichte von mehr als $5 ext{ g/cm}^3$?

Kupfer Signup and view all the answers

Was beschreibt die Eigenschaft 'bioresorbierbar' in Bezug auf medizinische Anwendungen?

Das Material kann nach einer bestimmten Zeit im Körper abgebaut werden. Signup and view all the answers

Welchen Einfluss hat die Gitterstruktur von reinem Magnesium auf sein Verformungsverhalten?

Es ist schlecht kalt umformbar, besser bei 220°C. Signup and view all the answers

Welche der folgenden Materialien ist nicht Teil der Materialien, die Leichtmetalle klassifizieren?

Zink Signup and view all the answers

Was ist die Gitterstruktur von reinem Titan?

Hexagonal dicht gepackt Signup and view all the answers

Wie viele Gleitsysteme hat das hdp-Gitter?

3 Gleitsysteme Signup and view all the answers

Was ist ein Merkmal des kfz-Gitters im Vergleich zum hdp-Gitter?

Es hat eine definierte Gleitebene und Richtung. Signup and view all the answers

In welcher Form wird Magnesium häufig verwendet?

Als Knetlegierung für flexible Anwendungen Signup and view all the answers

Welche der folgenden Eigenschaften sind typisch für Magnesium-Gusslegierungen?

Hohe Korrosionsbeständigkeit Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen ist über das krz-Gitter richtig?

Es hat nur eine definierte Gleitrichtung. Signup and view all the answers

Was kennzeichnet die Basalgleitung in Bezug auf die Gitterstruktur?

Sie hat nur 3 Gleitsysteme. Signup and view all the answers

Was sind die Hauptlegierungselemente für Mg-Legierungen?

Aluminium und Zink Signup and view all the answers

Worin liegt der Hauptunterschied zwischen Basalgleitung und Pyramidalgleitung bei Titan?

Basalgleitung hat eine stark ausgeprägte Gleitfähigkeit, Pyramidalgleitung nicht. Signup and view all the answers

Welches Verformungsverhalten zeigt Magnesium bei hohen Temperaturen?

Es zeigt bessere Umformbarkeit. Signup and view all the answers

Welche der folgenden metallischen Verbindungen hat eine Dichte von mehr als 5 g/cm³?

Nickel Signup and view all the answers

Welche Gitterstruktur hat reines Nickel?

Kubisch flächenzentriert (kfz) Signup and view all the answers

Welche der folgenden Heizübertrager-Materialien enthält Nickel?

Cu-Ni Legierung Signup and view all the answers

Welche Eigenschaft ist typisch für Kupfer-Nickel-Legierungen?

Korrosionsbeständigkeit Signup and view all the answers

Welches Metall gehört zu den Leichtmetallen?

Magnesium Signup and view all the answers

Was ist die Hauptanwendung von versilberten Tafelgeräten?

Im Haushaltsbereich für den täglichen Gebrauch Signup and view all the answers

Welches dieser Metalle hat die Fähigkeit zur guten Kaltverformung?

Nickel Signup and view all the answers

Was sind die Hauptbestandteile des Rings in einer Cu-Ni-Legierung?

Kupfer und Nickel Signup and view all the answers

Welche Dichte hat das genannte Material?

8,88 g/cm³ Signup and view all the answers

Wie verändert sich die Dehngrenze mit steigendem Nickelgehalt?

Die Dehngrenze nimmt zu. Signup and view all the answers

Welche Elemente tragen zur äußeren Oxidationsbeständigkeit von Nickel bei?

Cr und Mo Signup and view all the answers

Welche Legierungselemente verbessern die Korrosionsbeständigkeit in wässrigen Medien?

Cr, Mo, Cu Signup and view all the answers

Welcher Verfestigungsmechanismus wird bei hochwarmfesten Ni-Legierungen genutzt?

Ausscheidungshärtung durch Al und Ti Signup and view all the answers

Was ist die Schmelztemperatur des besprochenen Materials?

1435 oC Signup and view all the answers

Welche Legierungselemente sind wichtig für die Mischkristallhärtung in korrosionsbeständigen Ni-Legierungen?

Si und Mn Signup and view all the answers

Was ist der Bereich der Zugfestigkeit des Materials?

370…700 N/mm² Signup and view all the answers

Study Notes

Einfluss der Gitterstruktur auf das Verformungsverhalten

Rein-Magnesium ist speziell bei Temperaturen von 220 °C besser umformbar.
Hochdichtes hexagonales (hdp) Gitter von Magnesium hat nur 3 Gleitsysteme, was die Verformbarkeit einschränkt.
Je mehr Gleitsysteme in der Gitterstruktur aktivierbar sind, desto leichter lässt sich ein Material verformen.
Rein-Titan hat ebenfalls eine hdp Struktur mit nur 3 Gleitsystemen und ist mäßig kalt umformbar.

Gitterstrukturen und Gleitsysteme

Körperzentriertes kubisches (kfz) Gitter: Definierte Gleitebene und Richtung mit 12 Gleitsystemen.
Hexagonale dichteste Packung (hdp): Basale Gleitebene {0001} und Gleitrichtung, jedoch nur 3 Gleitsysteme.
Verstärkte Verformbarkeit bei Materialien mit mehr aktiven Gleitsystemen.

Physikalische Eigenschaften von Titan

Dichte: 4,5 g/cm³
Schmelztemperatur: 1670 °C
Ausdehnungskoeffizient: 9 x 10⁻⁶/K
Zugfestigkeit: 240-360 N/mm²
E-Modul: 110 GPa
Hohe Festigkeit bei geringem Gewicht macht Titan ideal für die Luftfahrt und Medizintechnik.

Legierungselemente in Magnesium-Legierungen

Die wichtigsten Legierungselemente für Magnesium sind Aluminium und Zink, um die Eigenschaften zu verbessern.

Anwendungen von Magnesium-Legierungen

Stents, die seit 2003 in vivo verwendet werden, sind MR-kompatibel, bioresorbierbar und biokompatibel.

Eigenschaften von Nickel und Nickel-Legierungen

Dichte: 8,88 g/cm³
Schmelztemperatur: 1435 °C
Ausdehnungskoeffizient: 13 x 10⁻⁶/K
E-Modul: 210 GPa
Zugfestigkeit: 370-700 N/mm²
Erhöhen des Nickelgehalts in Legierungen führt zu einer Erhöhung der Dehngrenze.

Korrosionsbeständigkeit von Nickel

Äußere Oxidation wird durch Elemente wie Chrom (Cr) und Molybdän (Mo) unterstützt.
Innere Oxidation, durch eindiffundiertes O₂, wird durch Aluminium (Al) und Silicium (Si) erleichtert.
Mischkristallhärtung und Ausscheidungshärtung sind entscheidende Verfestigungsmechanismen für Ni-Legierungen.

Verwendung von Nickel-Basis-Superlegierungen

Nickel-Basis-Superlegierungen finden Anwendungen in Hochtemperaturumgebungen aufgrund ihrer hohen Temperaturkorrosionsbeständigkeit und Festigkeit.
Verfestigungsmechanismen: Mischkristallhärtung durch verschiedene Elemente; Ausscheidungshärtung durch Al und Ti zur Verbesserung der Festigkeit.

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Description

Dieses Quiz untersucht den Einfluss der Gitterstruktur auf das Verformungsverhalten von Materialien wie Magnesium und Titan. Es behandelt die Gleitsysteme in verschiedenen Gitterstrukturen und deren Auswirkung auf die Umformbarkeit bei unterschiedlichen Temperaturen. Lernen Sie die physikalischen Eigenschaften dieser Materialien und ihre Relevanz für die Materialwissenschaft.