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Questions and Answers
Was beschreibt die Dichte von Materialien?
Was beschreibt die Dichte von Materialien?
- Die Fähigkeit eines Materials, Wärme zu leiten
- Das Gewicht eines Materials im Vergleich zu seiner Größe (correct)
- Die Festigkeit eines Materials unter Druck
- Der Widerstand eines Materials gegen Verformung
Welche der folgenden Legierungen fällt in die Kategorie der Leichtmetalle?
Welche der folgenden Legierungen fällt in die Kategorie der Leichtmetalle?
- Eisen
- Kobalt
- Titan (correct)
- Nickel
Welche Gitterstruktur hat reines Magnesium?
Welche Gitterstruktur hat reines Magnesium?
- Kubisch-flächenzentriert (kfz)
- Hexagonal-dichteste Packung (hdp) (correct)
- Kubisch-raumzentriert (krz)
- Kovalent gepackt
Welches dieser Materialien wird als Schwermetall klassifiziert?
Welches dieser Materialien wird als Schwermetall klassifiziert?
Was ist eine Eigenschaft von Keramiken?
Was ist eine Eigenschaft von Keramiken?
Welches Material hat die höchste Dichte unter den genannten?
Welches Material hat die höchste Dichte unter den genannten?
Was sind Leichtmetalle?
Was sind Leichtmetalle?
In welcher Kategorie wird Kupfer eingeordnet?
In welcher Kategorie wird Kupfer eingeordnet?
Welche der folgenden Metalle gehören zu den Leichtmetallen?
Welche der folgenden Metalle gehören zu den Leichtmetallen?
Was ist die Gitterstruktur von reinem Aluminium?
Was ist die Gitterstruktur von reinem Aluminium?
Welche der folgenden Eigenschaften beschreibt nicht Aluminium?
Welche der folgenden Eigenschaften beschreibt nicht Aluminium?
Zu welcher Kategorie gehören Metalle mit einer Dichte von mehr als 5 g/cm³?
Zu welcher Kategorie gehören Metalle mit einer Dichte von mehr als 5 g/cm³?
Welche Anwendung ist typischerweise nicht mit Aluminium verbunden?
Welche Anwendung ist typischerweise nicht mit Aluminium verbunden?
Welche der folgenden Materialien fällt nicht in die Kategorie der Keramiken?
Welche der folgenden Materialien fällt nicht in die Kategorie der Keramiken?
In welcher Anwendung werden Leichtmetalle wie Aluminium typischerweise verwendet?
In welcher Anwendung werden Leichtmetalle wie Aluminium typischerweise verwendet?
Welche der folgenden Eigenschaften trifft typischerweise auf Leichtmetalle zu?
Welche der folgenden Eigenschaften trifft typischerweise auf Leichtmetalle zu?
Welche physikalische Eigenschaft von Magnesium zeichnet es als leichtes Metall aus?
Welche physikalische Eigenschaft von Magnesium zeichnet es als leichtes Metall aus?
Was ist eine wichtige Nachteilseigenschaft von Magnesium?
Was ist eine wichtige Nachteilseigenschaft von Magnesium?
Welches Gießverfahren ist für Magnesium-Gusslegierungen geeignet?
Welches Gießverfahren ist für Magnesium-Gusslegierungen geeignet?
Welches Element verbessert die Warmfestigkeit von Magnesium-Legierungen erheblich?
Welches Element verbessert die Warmfestigkeit von Magnesium-Legierungen erheblich?
Welcher Faktor trägt zur Kornfeinung in Magnesium-Legierungen bei?
Welcher Faktor trägt zur Kornfeinung in Magnesium-Legierungen bei?
Welcher der folgenden Faktoren ist nicht mit den physikalischen Eigenschaften von Magnesium verbunden?
Welcher der folgenden Faktoren ist nicht mit den physikalischen Eigenschaften von Magnesium verbunden?
Wie hoch ist der Ausdehnungskoeffizient von Magnesium?
Wie hoch ist der Ausdehnungskoeffizient von Magnesium?
Welches Element ist nicht für die Mischkristallverfestigung von Magnesium bekannt?
Welches Element ist nicht für die Mischkristallverfestigung von Magnesium bekannt?
Welche Dichte hat Aluminium im Vergleich zu Stahl?
Welche Dichte hat Aluminium im Vergleich zu Stahl?
Welcher Schmelztemperaturwert gilt für Aluminium?
Welcher Schmelztemperaturwert gilt für Aluminium?
Was beschreibt den Ausdehnungskoeffizienten von Aluminium im Vergleich zu Stahl?
Was beschreibt den Ausdehnungskoeffizienten von Aluminium im Vergleich zu Stahl?
Welcher Wert beschreibt die Zugfestigkeit von Aluminium?
Welcher Wert beschreibt die Zugfestigkeit von Aluminium?
Welche Aussage zur Korrosionsbeständigkeit von Aluminium ist korrekt?
Welche Aussage zur Korrosionsbeständigkeit von Aluminium ist korrekt?
Welche Aluminiumlegierungen sind nicht umformbar?
Welche Aluminiumlegierungen sind nicht umformbar?
Welcher Wert beschreibt den E-Modul von Aluminium im Vergleich zu Stahl?
Welcher Wert beschreibt den E-Modul von Aluminium im Vergleich zu Stahl?
Was ist die Bruchdehnung von Aluminium?
Was ist die Bruchdehnung von Aluminium?
Welche der folgenden Aussagen über Knetlegierungen sind korrekt?
Welche der folgenden Aussagen über Knetlegierungen sind korrekt?
Was ist eine Folge der Mischkristallhärtung bei Aluminiumlegierungen?
Was ist eine Folge der Mischkristallhärtung bei Aluminiumlegierungen?
Warum sind Aluminium-Magnesium-Legierungen nicht gut aushärtbar?
Warum sind Aluminium-Magnesium-Legierungen nicht gut aushärtbar?
Welche Elemente sind bekannt für die Mischkristallverfestigung in Al-Knetlegierungen?
Welche Elemente sind bekannt für die Mischkristallverfestigung in Al-Knetlegierungen?
Welche der folgenden Aussagen über Gusslegierungen ist korrekt?
Welche der folgenden Aussagen über Gusslegierungen ist korrekt?
Welche Legierungselemente sind typisch für die Ausscheidungsverfestigung von Aluminium-Legierungen?
Welche Legierungselemente sind typisch für die Ausscheidungsverfestigung von Aluminium-Legierungen?
Was sind mögliche Schritte in dem Verfahren der Ausscheidungshärtung bei Aluminiumlegierungen?
Was sind mögliche Schritte in dem Verfahren der Ausscheidungshärtung bei Aluminiumlegierungen?
Wie führt Korngrenzenverfestigung zu einer Verbesserung der Festigkeit von Aluminiumlegierungen?
Wie führt Korngrenzenverfestigung zu einer Verbesserung der Festigkeit von Aluminiumlegierungen?
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Study Notes
Magnesium
- Reines Magnesium hat eine hexagonale dichteste Packung (hdp) als Gitterstruktur.
- Wichtige Legierungselemente: Mangan (Mn) zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit, Aluminium (Al) für Mischkristallverfestigung.
- Zink (Zn) und Thorium (Th) sind bedeutende Legierungselemente; Th erhöht die Warmfestigkeit bis 220°C bzw. 300°C.
Physikalische Eigenschaften von Magnesium
- Dichte: 1,74 g/cm³, geringste Dichte aller technisch nutzbaren Metalle.
- Schmelztemperatur: 649 °C.
- Ausdehnungskoeffizient: 25 × 10⁻⁶/K.
- Elastizitätsmodul: 45 GPa.
- Zugfestigkeit zwischen 80 und 180 N/mm² mit einer Bruchdehnung von 1 bis 12 %.
- Nachteile: geringe Umformbarkeit, ausgeprägte Textur nach Kaltwalzen, Oxidation bei ungeschützten Teilen.
Gießverfahren für Magnesium-Gusslegierungen
- Sandguss: kostengünstig, verlorene Form.
- Kokillenguss: teurer, Dauerform.
- Druckguss: verwendet in Leichtbau, Verkehrs-, Medizintechnik; ebenfalls Dauerform.
Aluminium
- Reines Aluminium hat eine kubisch flächenzentrierte (kfz) Gitterstruktur.
- Dichte: 2,70 g/cm³, verglichen mit Stahl (ca. 7,85 g/cm³).
- Schmelztemperatur liegt bei 660 °C.
- Ausdehnungskoeffizient: 23,8 × 10⁻⁶/K (Stahl ca. 11,5 × 10⁻⁶/K).
- Elastizitätsmodul: 65 GPa (Stahl ca. 210 GPa).
- Zugfestigkeit: 40 bis 180 N/mm², Bruchdehnung von 4 bis 50 %.
- Gute Korrosionsbeständigkeit dank Bildung einer Deckschicht (Al₂O₃) an Luft; Fremdatome können diese Beständigkeit beeinträchtigen.
Aluminiumlegierungen
- Knetlegierungen sind umformbar, geeignet für Halbzeuge.
- Gusslegierungen sind nicht umformbar, z.B. solche mit 12,5 % Si.
- Festigkeitssteigerung bei nicht aushärtbaren Al-Legierungen durch Kaltverfestigung, Mischkristallhärtung (z.B. mit Mg, Zn) und Korngrenzenverfestigung.
- Legierungselemente für Mischkristallverfestigung: Mg, Zn; für Ausscheidungsverfestigung: Cu, Si & Mg (Mg₂Si-Ausscheidungen).
Aushärtbarkeit von Aluminium-Magnesium-Legierungen
- Al-Mg-Legierungen sind nicht effektiv aushärtbar trotz möglicher Festigkeitssteigerung.
- Bevorzugte Ausscheidung von Al₃Mg₂ an Korngrenzen führt zu Versprödung und schlechterer Korrosionsbeständigkeit.
Verfahrensschritte für Ausscheidungshärtung
- Notwendige Schritte sind hinsichtlich der spezifischen Legierungselemente und der Behandlungstemperaturen zu beachten (konkrete Schritte fehlen im Text).
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