Einfluss der Gitterstruktur auf Verformungsverhalten

Questions and Answers

Was ist eine Eigenschaft von Knetlegierungen?

Sie sind umformbar. (correct)

Sie können leicht gegossen werden.

Sie haben eine hohe Schrumpfung beim Gießen.

Sie sind nicht umformbar.

Wie kann bei nicht aushärtbaren Al-Legierungen die Festigkeit gesteigert werden?

Durch Wärmebehandlung.

Durch Recycling.

Durch Gießen.

Durch Kaltverfestigung. (correct)

Welche Legierungselemente sind für die Mischkristallverfestigung in Al-Knetlegierungen zuständig?

Zn und Si.

Mg und Cu.

Mg und Zn. (correct)

Cu und Si.

Warum sind Aluminium-Magnesium-Legierungen nicht aushärtbar?

Es gibt eine mäßige Festigkeitssteigerung. Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über Gusslegierungen ist korrekt?

Sie sind nicht umformbar. Signup and view all the answers

Welche Chemikalien sind für die Ausscheidungsverfestigung in Al-Knetlegierungen verantwortlich?

Cu, Si und Mg. Signup and view all the answers

Welches Problem kann durch die Ausscheidung von Al3Mg2 bei Aluminium-Magnesium-Legierungen auftreten?

Versprödung. Signup and view all the answers

Was ist eine Methode zur Festigkeitssteigerung durch Korngrenzenverfestigung?

Verwendung von Cu. Signup and view all the answers

Welches Element ist für die Mischkristallverfestigung verantwortlich?

Aluminium (Al) Signup and view all the answers

Was ist die Schmelztemperatur von Magnesium?

649 °C Signup and view all the answers

Welches Gießverfahren wird als kostengünstig beschrieben?

Sandguss Signup and view all the answers

Welches der folgenden Elemente hat die höchste Warmfestigkeit?

Thorium (Th) Signup and view all the answers

Welche der folgenden Eigenschaften ist für Magnesium von Nachteil?

Schlecht umformbar Signup and view all the answers

Welcher der folgenden Faktoren trägt nicht zur Kornfeinung bei?

Magnesium (Mg) Signup and view all the answers

Wie hoch ist der E-Modul von Magnesium?

45 GPa Signup and view all the answers

Was passiert mit ungeschützten Magnesiumteilen an Luft?

Sie bilden eine Oxidhaut. Signup and view all the answers

Welcher Einfluss hat die Gitterstruktur von reinem Magnesium auf das Verformungsverhalten?

Es ist bei höheren Temperaturen besser umformbar. Signup and view all the answers

Wie viele Gleitsysteme weist die hdp-Gitterstruktur auf?

3 Gleitsysteme Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über die Gleitmechanismen im Kfz-Gitter ist korrekt?

Es gibt immer definierte Gleitebenen. Signup and view all the answers

Welche Gleitmechanismen sind bei der hdp-Gitterstruktur vorhanden?

Nur Basalgleitung Signup and view all the answers

Was ist das Hauptmerkmal des Kfz-Gitters in Bezug auf die Gleitsysteme?

Es wird durch 12 Gleitsysteme unterstützt. Signup and view all the answers

Welches ist kein Legierungselement für Mg-Legierungen?

Eisen Signup and view all the answers

Was beschreibt die c/a-Verhältnis für Titan in der Gitterstruktur?

Es liegt zwischen 1,73 und 1,58 für Titan. Signup and view all the answers

Wie verhält sich das Verformungsverhalten bei kalt umformbarem Magnesium im Vergleich zu höheren Temperaturen?

Schlechter bei niedrigen Temperaturen, besser bei hohen Temperaturen. Signup and view all the answers

Was ist die Dichte von Aluminium im Vergleich zu Stahl?

Aluminium hat eine Dichte von 2,70 g/cm³, was niedriger als die von Stahl ist. Signup and view all the answers

Welche der folgenden Eigenschaften beschreibt die Schmelztemperatur von Aluminium?

Aluminium schmilzt bei 660 °C. Signup and view all the answers

Welcher der folgenden Werte beschreibt den Zugfestigkeitsbereich von Aluminium?

40 bis 180 N/mm² Signup and view all the answers

Welche Legierung kann umgeformt werden?

Knetlegierungen Signup and view all the answers

Was geschieht, wenn Fremdatome in Aluminiumlegierungen beigemischt werden?

Die Korrosionsbeständigkeit verschlechtert sich. Signup and view all the answers

Wie hoch ist der E-Modul von Aluminium?

65 GPa Signup and view all the answers

Was ist der klare Vorteil von Aluminium in Bezug auf Korrosionsbeständigkeit?

Aluminium bildet eine Deckschicht (Al2O3) an Luft. Signup and view all the answers

Welcher Ausdehnungskoeffizient wird für Aluminium angegeben?

23,8 × 10^-6/K Signup and view all the answers

Was passiert während des Lösungsglühens bei der Ausscheidungshärtung?

Alle Elemente gehen in Lösung und bilden einen homogenen Mischkristall. Signup and view all the answers

Welcher Effekt tritt beim Abschrecken auf?

Der Mischkristall wird übersättigt. Signup and view all the answers

Was ist das Ergebnis des Warmauslagerns in der Ausscheidungshärtung?

Es erfolgt eine Bildung von Ausscheidungen. Signup and view all the answers

Welche der folgenden Legierungen weist Al2Cu-Ausscheidungen auf?

AlCuMg (2xxx) Signup and view all the answers

Welche Temperatur ist typisch für das Lösungsglühen der Legierung AlCuMg (2xxx)?

500-540°C Signup and view all the answers

Was resultiert aus dem Warmauslagern bei Temperaturen von 160°C für 18 Stunden?

Es fördert die Ausscheidung von Mg2Si. Signup and view all the answers

Welcher Prozess ist bei der Ausscheidungshärtung am wenigsten wichtig?

Verhindern der Wärmebehandlung. Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten den Begriff 'übersättigter Mischkristall'?

Es gibt mehr gelöste Elemente als das Gleichgewicht zulässt. Signup and view all the answers

Study Notes

Gitterstruktur und Verformungsverhalten

Rein-Magnesium hat bei Kaltumformung Nachteile; verbesserte Umformbarkeit bei 220°C.
Hdp-Gitter hat nur 3 Gleitsysteme, was die Verformbarkeit einschränkt.
Kfz-Gitter: Jedes der 4{111}-Ebenen hat 12 Gleitsysteme, ermöglicht bessere Umformung.
Krz-Gitter: Definierte Gleitrichtung mit mehreren möglichen Gleitebenen, insgesamt 48 Gleitsysteme.

Magnesiumlegierungen

Wichtige Legierungselemente:
- Mangan (Mn): erhöht Korrosionsbeständigkeit.
- Aluminium (Al): führt zu Mischkristallverfestigung.
- Zink (Zn): ebenfalls Mischkristallverfestigung.
- Thorium (Th): verbessert Warmfestigkeit bis 300°C.
- Zirkonium (Zr): Kornfeinung.

Physikalische Eigenschaften von Magnesium

Geringste Dichte aller technisch verwendbaren Metalle: 1,74 g/cm³.
Schmelztemperatur von 649°C.
Ausdehnungskoeffizient: 25 x 10^-6/K.
Elastizitätsmodul: 45 GPa, Zugfestigkeit: 80-180 N/mm², Bruchdehnung: 1-12%.
Nachteile: Schlecht umformbar, neigt zur Oxidhautbildung, empfindlich gegen Seeluft.

Gießverfahren für Magnesiumlegierungen

Verschiedene Gießverfahren:
- Sandguss: kostengünstig, verlorene Form.
- Kokillenguss: höhere Investitionskosten, Dauerform.
- Druckguss: ebenfalls Dauerform, gute Eigenschaften.
Physikalische Eigenschaften beim Gießen:
- Dichte: 2,70 g/cm³.
- Schmelztemperatur: 660°C.
- Ausdehnungskoeffizient: 23,8 x 10^-6/K.
- Zugfestigkeit: 40-180 N/mm².

Aluminiumlegierungen und Umformbarkeit

Knetlegierungen sind umformbar, z.B. für Halbzeuge.
Gusslegierungen hingegen sind nicht umformbar, beispielsweise durch hohen Siliziumanteil.

Festigkeitssteigerung bei Aluminiumlegierungen

Methoden zur Steigerung der Festigkeit:
- Kaltverfestigung.
- Mischkristallhärtung, insbesondere durch Mg und Zn.
- Korngrenzenverfestigung.

Aushärtung von Aluminium-Magnesium-Legierungen

Aluminium-Magnesium-Legierungen sind schwer aushärtbar; mäßige Festigkeitssteigerung.
Bessere Bildung von Al3Mg2 an Korngrenzen führt zur Versprödung und schlechteren Korrosionsbeständigkeit.

Ausscheidungshärtung bei Aluminiumlegierungen

Verfahrensschritte:
- Lösungsglühen: Legierung hoch erhitzen zur Bildung eines homogenen Mischkristalls.
- Abschrecken: schnelles Abkühlen zur Verhinderung von Ausscheidungen, resultiert in übersättigtem Mischkristall.
- Warmauslagern: Förderung der Ausscheidungsbildung durch kurzfristige Erhöhung der Temperatur.
Beispiellegierungen und ihre Behandlungstemperaturen (AlCuMg und AlMgSi).

Härte in Abhängigkeit von der Glühzeit

Die Härte verändert sich mit der Glühzeit bei verschiedenen Auslagerungstemperaturen, wobei Unterschiede in den Bereichen der Härtekurven beschrieben werden können.

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Description

In diesem Quiz erforschen wir den Einfluss der Gitterstruktur auf das Verformungsverhalten von reinem Magnesium. Insbesondere wird untersucht, warum es bei kalter Umformung schlecht ist und wie sich die Temperatur auf dessen Verformbarkeit auswirkt. Außerdem betrachten wir die Rolle der Gleitsysteme im Hdp-Gitter.