Materialwissenschaft: Kaltverformung von Kupfer
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Questions and Answers

Welche Packungsstruktur hat Kobalt bei Raumtemperatur?

  • Kubisch dicht gepackt (kdp)
  • Tetrahedral
  • Kubisch flächenzentriert (kfz)
  • Hexagonal dicht gepackt (hdp) (correct)

Welcher E-Modul wird für Co-Cr-Mo-Legierungen angegeben?

  • 250 GPa
  • 210 GPa (correct)
  • 180 GPa
  • 150 GPa

Welche der folgenden Eigenschaften gehört nicht zu Co-Cr-Mo-Legierungen?

  • Hohe Härte
  • Niedrige Dichte (correct)
  • Herausragende Korrosionsbeständigkeit
  • Hohe Elastizität

Was ist die Schmelztemperatur von Co-Cr-Mo-Legierungen?

<p>1495 °C (B)</p> Signup and view all the answers

Bei welcher Temperatur hat Kobalt die kubisch flächenzentrierte Struktur (kfz)?

<p>Bei 450 °C (A)</p> Signup and view all the answers

Wie verändert sich die Bruchdehnung von Kupfer bei Kaltverformung?

<p>Die Bruchdehnung nimmt ab. (D)</p> Signup and view all the answers

Welchen Veränderung zeigt die Zugfestigkeit von Kupfer nach Kaltverformung?

<p>Die Zugfestigkeit nimmt zu. (C)</p> Signup and view all the answers

Wie verhält sich die Härte von Kupfer während der Kaltverformung?

<p>Die Härte nimmt zu bis zu einem gesättigten Zustand. (B)</p> Signup and view all the answers

Warum sollte O-freies Kupfer für das Schmelzschweißen verwendet werden?

<p>Um Wasserstoffaufnahme aus Schweißgasen zu verhindern. (A)</p> Signup and view all the answers

Was führt zur Versprödung von Kupfer während des Schmelzschweißens?

<p>Wasserdampf auf Primärkorngrenzen. (B)</p> Signup and view all the answers

Was passiert bei der Reaktion von Wasserstoff mit Kupferoxid bei der Schweißung?

<p>Es entsteht reines Kupfer und Wasser. (C)</p> Signup and view all the answers

Durch welche Elemente werden Kupfer-Legierungen mischkristallverfestigt?

<p>Durch Elemente wie Zink oder Aluminium. (D)</p> Signup and view all the answers

Was beschreibt die Veränderung der mechanischen Eigenschaften von Kupfer bei Kaltverformung?

<p>Die Zugfestigkeit erhöht sich, aber Bruchdehnung nimmt ab. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche Dichte hat das Material angegeben?

<p>8,88 g/cm³ (D)</p> Signup and view all the answers

Welcher Effekt hat ein Anstieg des Nickelgehalts auf die Dehngrenze einer Legierung?

<p>Die Dehngrenze nimmt zu. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche Legierungselemente sind entscheidend für die Korrosionsbeständigkeit in wässrigen Medien?

<p>Cr, Mo, Cu (C)</p> Signup and view all the answers

Welches Element wird für die ausscheidungshärtenden Eigenschaften von hochwarmfesten Ni-Legierungen verwendet?

<p>Al (B)</p> Signup and view all the answers

Wie hoch ist die Schmelztemperatur des Materials?

<p>1435 °C (A)</p> Signup and view all the answers

Welche Elemente sind für die innere Oxidationsbeständigkeit durch eindiffundiertes O2 verantwortlich?

<p>Al, Si (A)</p> Signup and view all the answers

Welcher E-Modul ist für das Material angegeben?

<p>210 GPa (B)</p> Signup and view all the answers

In welchen Bereichen werden Ni-Basis Superlegierungen typischerweise verwendet?

<p>Kraftwerksanlagen (B)</p> Signup and view all the answers

Welche Art der Härtung nutzen Ni-(Super)legierungen zur Verbesserung der Wärmebeständigkeit?

<p>Mischkristallhärtung (D)</p> Signup and view all the answers

Welcher Zugfestigkeitsbereich wird für das Material angegeben?

<p>370-700 N/mm² (C)</p> Signup and view all the answers

Welche Sorte von Bronze wird typischerweise für Armaturen und Glocken verwendet?

<p>Glockenbronze mit ca. 20 - 22 % Sn (A)</p> Signup and view all the answers

Was ist die typische Anwendung für Bronze mit einem Zinnanteil von 5 - 8 %?

<p>Kaltverfestigte Drähte für Relaisfedern (B)</p> Signup and view all the answers

Welcher Zinnanteil ist für hartgezogene Drähte für Freileitungen typisch?

<p>&lt; 1 % Sn (C)</p> Signup and view all the answers

Welche Art von Bronze umfasst Zinnanteile zwischen 9 und 14 %?

<p>Gusslegierungen (A)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Angaben trifft auf die Glühzeiten von Bronze mit bis zu 6 % Sn zu?

<p>24h bei 650°C (D)</p> Signup and view all the answers

Welche Verwendung haben Drähte mit einem Zinnanteil zwischen 9 und 14 %?

<p>Siebe (A)</p> Signup and view all the answers

Was beschreibt am besten die Glockenbronze?

<p>Hat ca. 20 - 22 % Sn (C)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Eigenschaften ist nicht typisch für Bronze mit bis zu 9 % Sn?

<p>Hartgezogene Drähte (D)</p> Signup and view all the answers

Welcher Zinnanteil wird für weiche Drähte verwendet?

<p>9 - 14 % Sn (B)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Anwendungen erfordert einen Zinngehalt von weniger als 1 %?

<p>Hartgezogene Drähte für Freileitungen (A)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Anwendungen gehört nicht zu Nickel?

<p>Magnesiumlegierungen (A)</p> Signup and view all the answers

Was beschreibt die Dichte der Leichtmetalle?

<p>Dichte ρ &lt; 5 g/cm³ (D)</p> Signup and view all the answers

Welche Gitterstruktur hat reines Nickel?

<p>Kubisch flächenzentriert (kfz) (C)</p> Signup and view all the answers

Welche Eigenschaft ist nicht typisch für Nickel-Legierungen?

<p>Niedrige Dichte (C)</p> Signup and view all the answers

Welches Element ist nicht als Schwermetall klassifiziert?

<p>Aluminium (A)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über Nickel ist falsch?

<p>Nickel hat eine grafitische Struktur. (A)</p> Signup and view all the answers

Welches der folgenden Metalle hat die höchste Dichte?

<p>Nickel (C)</p> Signup and view all the answers

Was ist die Hauptkomponente in dem Ring aus Cu-Ni?

<p>Nickel (C)</p> Signup and view all the answers

Was ist eine häufige Eigenschaft von keramischen Materialien?

<p>Hohe Temperaturbeständigkeit (C)</p> Signup and view all the answers

Welches Metall wird als leicht klassifiziert?

<p>Titan (A)</p> Signup and view all the answers

Study Notes

Kaltverformung von Kupfer

  • Bruchdehnung nimmt ab durch Kaltverformung.
  • Zugfestigkeit steigt bei Kaltverformung.
  • Härte erhöht sich bis zu einem gesättigten Zustand.

Schmelzschweißen von Kupfer

  • Nur O-freies Kupfer verwenden, um Wasserstoffkrankheit zu vermeiden.
  • H2 + Cu2O → 2Cu + H2O; führt zur Versprödung durch Wasserdampf an Primärkorngrenzen.

Kupfer-Legierungen und deren Eigenschaften

  • Technische Bronzen:
    • bis 6 % Sn: vertretbare Glühzeiten (24h/650°C).
    • bis 9 % Sn: Knetlegierungen.
    • bis 9-14 % Sn: Gusslegierungen.
    • 20-22 % Sn: Glockenbronze.
  • Anwendungen:
    • < 1 % Sn: hartgezogene Drähte für Freileitungen.
    • 5-8 % Sn: kaltverfestigte Relaisfedern.
    • 9-14 % Sn: weiche Drähte für Siebe.
    • 20 % Sn: Armaturen, Glocken.

Cu-Ni-Legierungen

  • Anwendungen umfassen:
    • Versilberte Tafelgeräte und Bestecke.
    • Wärmetauscher aus Nickel-Messing.
    • Münzen.

Materialien und deren Eigenschaften

  • Leichtmetalle: Magnesium, Titan, Aluminium.
  • Schwermetalle: Kupfer, Nickel, Kobalt.
  • Keramiken sind ebenfalls ein wichtiger Werkstoff.

Eigenschaften von Nickel

  • Gitterstruktur: kubisch flächenzentriert (kfz) – gut kalt verformbar.
  • Physikalische Eigenschaften:
    • Dichte: 8,88 g/cm³.
    • Schmelztemperatur: 1435 °C.
    • Ausdehnungskoeffizient: 13 x 10^-6/K.
    • E-Modul: 210 GPa.
    • Zugfestigkeit: 370-700 N/mm².
    • Bruchdehnung: 2-60 %.

Einfluss der Legierungselemente auf Nickel

  • Zunehmender Nickelgehalt in Legierungen erhöht die Dehngrenze.
  • Hochtemperaturkorrosionsbeständigkeit entsteht durch Elemente wie Cr und Mo bei äußerer Oxidation, und Al oder Si bei innerer Oxidation.
  • Mischkristallhärtung von Ni-Legierungen durch Mn, Si und von zunderfesten Legierungen durch Cr, Co, Mo, W.

Co-Cr-Mo-Legierungen

  • Eigenschaften:
    • Dichte: 8,9 g/cm³.
    • Schmelztemperatur: 1495 °C.
    • Ausdehnungskoeffizient: 12,5 x 10^-6/K.
    • E-Modul: 210 GPa.
    • Zugfestigkeit: ca. 890 N/mm².
    • Hohe Härte und Elastizität, gute Korrosionsbeständigkeit, biokompatibel.

Anwendungsbeispiele für Co-Basis-Legierungen

  • Anwendungen umfassen medizinische Implantate und andere hochbeanspruchte Komponenten.

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Quiz Team

Description

Dieses Quiz behandelt die Eigenschaften und Anwendungen von Kupfer und seinen Legierungen, einschließlich der Kaltverformung und Schmelzschweißen. Erfahren Sie mehr über technische Bronzen und Cu-Ni-Legierungen sowie deren industrielle Einsatzgebiete.

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