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Questions and Answers
Welches der folgenden Materialien ist KEIN Leichtmetall?
Welches der folgenden Materialien ist KEIN Leichtmetall?
- Aluminium
- Magnesium
- Kobalt (correct)
- Titan
In welchen Anwendungen werden Wärmetauscher eingesetzt?
In welchen Anwendungen werden Wärmetauscher eingesetzt?
- In Glühbirnen
- Für Brillenrahmen
- In der Schmuckherstellung
- In Chemischen Prozessen (correct)
Welche Dichteklassifizierung hat Kupfer?
Welche Dichteklassifizierung hat Kupfer?
- Isoliermaterial
- Magnetisches Material
- Schwermetall (correct)
- Leichtmetall
Welche der folgenden Substanzen ist ein häufiger Auslöser von Kontaktallergien in Deutschland?
Welche der folgenden Substanzen ist ein häufiger Auslöser von Kontaktallergien in Deutschland?
Was ist eine typische Anwendung von Kobalt?
Was ist eine typische Anwendung von Kobalt?
Was ist die Dichtegrenze zur Klassifizierung als Leichtmetall?
Was ist die Dichtegrenze zur Klassifizierung als Leichtmetall?
Welches Legierungselement wird in Messing verwendet?
Welches Legierungselement wird in Messing verwendet?
Welches der folgenden Materialien hat eine höhere Zähigkeit, wenn es sich um Messing handelt?
Welches der folgenden Materialien hat eine höhere Zähigkeit, wenn es sich um Messing handelt?
Was ist eine wichtige Eigenschaft von Neusilber im Vergleich zu Silber?
Was ist eine wichtige Eigenschaft von Neusilber im Vergleich zu Silber?
Welche der folgenden Eigenschaften ist charakteristisch für Bronzen?
Welche der folgenden Eigenschaften ist charakteristisch für Bronzen?
Welches Risiko ist bei Neusilber in Anwesenheit von Ammoniak besonders hoch?
Welches Risiko ist bei Neusilber in Anwesenheit von Ammoniak besonders hoch?
Welche Eigenschaft beschreibt am besten den Einfluss von Zink auf Messing?
Welche Eigenschaft beschreibt am besten den Einfluss von Zink auf Messing?
Welche Legierung ist eine Kupfer-Zink-Legierung mit weniger als 80% Kupfer?
Welche Legierung ist eine Kupfer-Zink-Legierung mit weniger als 80% Kupfer?
Welche Legierung enthält die Elemente Zinn, Zink und Blei?
Welche Legierung enthält die Elemente Zinn, Zink und Blei?
Welche Eigenschaft ist nicht typisch für NE-Metalle im Vergleich zu Keramiken?
Welche Eigenschaft ist nicht typisch für NE-Metalle im Vergleich zu Keramiken?
Welches der folgenden Materialien wird nicht als NE-Metall klassifiziert?
Welches der folgenden Materialien wird nicht als NE-Metall klassifiziert?
Welche der folgenden Anwendungen ist spezifisch für Kobalt?
Welche der folgenden Anwendungen ist spezifisch für Kobalt?
Welches Material hat eine Dichte von mehr als 5 g/cm³?
Welches Material hat eine Dichte von mehr als 5 g/cm³?
Welches der folgenden Materialien hat normalerweise einen E-Modul von bis zu 400 GPa?
Welches der folgenden Materialien hat normalerweise einen E-Modul von bis zu 400 GPa?
Welche Aussage über Keramiken ist korrekt?
Welche Aussage über Keramiken ist korrekt?
Was ist eine charakteristische Eigenschaft von NE-Metallen gegenüber Keramiken?
Was ist eine charakteristische Eigenschaft von NE-Metallen gegenüber Keramiken?
Welche Verwendung ist typischerweise nicht mit Magnesium verbunden?
Welche Verwendung ist typischerweise nicht mit Magnesium verbunden?
Welche Eigenschaften zeichnen die Magnesium-Knetlegierungen aus?
Welche Eigenschaften zeichnen die Magnesium-Knetlegierungen aus?
Welche der folgenden Materialien gehört zu den Leichtmetallen?
Welche der folgenden Materialien gehört zu den Leichtmetallen?
Welche Gitterstruktur weist reines Titan auf?
Welche Gitterstruktur weist reines Titan auf?
In welchen Bereichen finden Magnesium-Gusslegierungen typischerweise Anwendung?
In welchen Bereichen finden Magnesium-Gusslegierungen typischerweise Anwendung?
Was trifft auf die Dichte von Schwermetallen zu?
Was trifft auf die Dichte von Schwermetallen zu?
Welche Eigenschaft zeichnet Stents aus, die aus Magnesium-Knetlegierungen hergestellt sind?
Welche Eigenschaft zeichnet Stents aus, die aus Magnesium-Knetlegierungen hergestellt sind?
Welches dieser Materialien ist ein Beispiel für ein Schwermetall?
Welches dieser Materialien ist ein Beispiel für ein Schwermetall?
In welcher Anwendung sind MR-kompatible Materialien besonders wichtig?
In welcher Anwendung sind MR-kompatible Materialien besonders wichtig?
Welche Gitterstruktur hat reines Titan?
Welche Gitterstruktur hat reines Titan?
Wie viele Gleitsysteme können in der hdp-Gitterstruktur von Titan aktiviert werden?
Wie viele Gleitsysteme können in der hdp-Gitterstruktur von Titan aktiviert werden?
Was ist die Dichte von reinem Titan?
Was ist die Dichte von reinem Titan?
Welche Eigenschaft beschreibt das Verhältnis von Festigkeit zu Dichte bei Titan?
Welche Eigenschaft beschreibt das Verhältnis von Festigkeit zu Dichte bei Titan?
Was ist die Schmelztemperatur von reinem Titan?
Was ist die Schmelztemperatur von reinem Titan?
Was muss bei der Verarbeitung von reinem Titan besonders beachtet werden?
Was muss bei der Verarbeitung von reinem Titan besonders beachtet werden?
Wie hoch ist der Zugfestigkeitsbereich für Titan?
Wie hoch ist der Zugfestigkeitsbereich für Titan?
In welchem Bereich findet Titan Anwendung aufgrund seiner Eigenschaften?
In welchem Bereich findet Titan Anwendung aufgrund seiner Eigenschaften?
Was ist die Schmelztemperatur von Co-Cr-Mo-Legierungen?
Was ist die Schmelztemperatur von Co-Cr-Mo-Legierungen?
Welches der folgenden Eigenschaften ist nicht typisch für Co-Cr-Mo-Legierungen?
Welches der folgenden Eigenschaften ist nicht typisch für Co-Cr-Mo-Legierungen?
Welche Kristallstruktur hat Kobalt bei hohen Temperaturen?
Welche Kristallstruktur hat Kobalt bei hohen Temperaturen?
Welcher Wert beschreibt den Ausdehnungskoeffizienten von Co-Cr-Mo-Legierungen?
Welcher Wert beschreibt den Ausdehnungskoeffizienten von Co-Cr-Mo-Legierungen?
Was ist der Zugfestigkeitsbereich von Co-Cr-Mo-Legierungen?
Was ist der Zugfestigkeitsbereich von Co-Cr-Mo-Legierungen?
Welche der folgenden Eigenschaften gehört nicht zu den Vorteilen von Co-Cr-Mo-Legierungen?
Welche der folgenden Eigenschaften gehört nicht zu den Vorteilen von Co-Cr-Mo-Legierungen?
Welche Eigenschaft unterscheidet NE-Metalle hauptsächlich von Keramiken?
Welche Eigenschaft unterscheidet NE-Metalle hauptsächlich von Keramiken?
Was beschreibt am besten die Bindungsart von Keramiken im Vergleich zu NE-Metallen?
Was beschreibt am besten die Bindungsart von Keramiken im Vergleich zu NE-Metallen?
Welche Aussage über die Zähigkeit von NE-Metallen und Keramiken ist korrekt?
Welche Aussage über die Zähigkeit von NE-Metallen und Keramiken ist korrekt?
Wie hoch kann der Elastizitätsmodul (E-Modul) von Keramiken maximal sein?
Wie hoch kann der Elastizitätsmodul (E-Modul) von Keramiken maximal sein?
Welche der folgenden Titanlegierungen stabilisiert die β-Phase?
Welche der folgenden Titanlegierungen stabilisiert die β-Phase?
Welche der folgenden Eigenschaften ist charakteristisch für NE-Metalle?
Welche der folgenden Eigenschaften ist charakteristisch für NE-Metalle?
Welches Element unterstützt die Stabilisierung der α-Phase in reinem Titan?
Welches Element unterstützt die Stabilisierung der α-Phase in reinem Titan?
Was beschreibt am besten die Kristallstruktur von Keramiken?
Was beschreibt am besten die Kristallstruktur von Keramiken?
Was unterscheidet die chemische Bindung von NE-Metallen und Keramiken?
Was unterscheidet die chemische Bindung von NE-Metallen und Keramiken?
Welche Eigenschaft hat Grade 4 Titan im Vergleich zu Grade 1?
Welche Eigenschaft hat Grade 4 Titan im Vergleich zu Grade 1?
In welchem Bereich ist Titan aufgrund seiner Eigenschaften besonders anwendbar?
In welchem Bereich ist Titan aufgrund seiner Eigenschaften besonders anwendbar?
Welche Aussage zur Anwendung von Kobalt ist korrekt?
Welche Aussage zur Anwendung von Kobalt ist korrekt?
Welche der folgenden Anwendungen ist typischerweise nicht mit Titan verbunden?
Welche der folgenden Anwendungen ist typischerweise nicht mit Titan verbunden?
Wie wird die Verarbeitung von reinem Titan am besten beschrieben?
Wie wird die Verarbeitung von reinem Titan am besten beschrieben?
Was ist eine typische Eigenschaft von α-Legierungen im Vergleich zu β-Legierungen?
Was ist eine typische Eigenschaft von α-Legierungen im Vergleich zu β-Legierungen?
Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die hohe O-Affinität von Titan?
Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die hohe O-Affinität von Titan?
Welche der folgenden Eigenschaften hat eine Aluminiumlegierung mit Dichte 2,70 g/cm³ im Vergleich zu Stahl mit 7,85 g/cm³?
Welche der folgenden Eigenschaften hat eine Aluminiumlegierung mit Dichte 2,70 g/cm³ im Vergleich zu Stahl mit 7,85 g/cm³?
Was ist die Schmelztemperatur von Aluminiumlegierungen?
Was ist die Schmelztemperatur von Aluminiumlegierungen?
Welcher der folgenden Werte beschreibt den Ausdehnungskoeffizienten von Aluminiumlegierungen?
Welcher der folgenden Werte beschreibt den Ausdehnungskoeffizienten von Aluminiumlegierungen?
Welches Beispiel beschreibt eine Art von Aluminiumlegierung, die nicht umformbar ist?
Welches Beispiel beschreibt eine Art von Aluminiumlegierung, die nicht umformbar ist?
Wie hoch ist die Zugfestigkeit von Aluminiumlegierungen?
Wie hoch ist die Zugfestigkeit von Aluminiumlegierungen?
Welche Eigenschaft beeinflusst die Korrosionsbeständigkeit von Aluminiumlegierungen negativ?
Welche Eigenschaft beeinflusst die Korrosionsbeständigkeit von Aluminiumlegierungen negativ?
Welcher Wert stellt den E-Modul von Aluminiumlegierungen dar?
Welcher Wert stellt den E-Modul von Aluminiumlegierungen dar?
Was beschreibt die Bruchdehnung von Aluminiumlegierungen?
Was beschreibt die Bruchdehnung von Aluminiumlegierungen?
Was geschieht mit dem Härtemaximum bei steigender Auslagerungstemperatur im Al-Cu-System?
Was geschieht mit dem Härtemaximum bei steigender Auslagerungstemperatur im Al-Cu-System?
Welche Auswirkung hat die Ausscheidungsreaktion auf die Härte des Al-Cu-Systems?
Welche Auswirkung hat die Ausscheidungsreaktion auf die Härte des Al-Cu-Systems?
Welche Rolle spielt die Überalterung (Ostwald-Reifung) in der Härteentwicklung beim Al-Cu-System?
Welche Rolle spielt die Überalterung (Ostwald-Reifung) in der Härteentwicklung beim Al-Cu-System?
Wie verändert sich die Löslichkeit von Fremdatomen im Wirtsgitter (Al) mit steigender Temperatur?
Wie verändert sich die Löslichkeit von Fremdatomen im Wirtsgitter (Al) mit steigender Temperatur?
Welche Reihenfolge repräsentiert korrekt die Härtewerte über die Zeit für unterschiedliche Auslagerungstemperaturen im Al-Cu-System?
Welche Reihenfolge repräsentiert korrekt die Härtewerte über die Zeit für unterschiedliche Auslagerungstemperaturen im Al-Cu-System?
Was beschreibt am besten die Guinier Preston Zonen im Al-Cu-System?
Was beschreibt am besten die Guinier Preston Zonen im Al-Cu-System?
Welche Härte wird typischerweise für eine Legierung im Al-Cu-System nach längerer Zeit bei 300 °C erwartet?
Welche Härte wird typischerweise für eine Legierung im Al-Cu-System nach längerer Zeit bei 300 °C erwartet?
Was ist ein typisches Ergebnis der Ausscheidungshärtung im Al-Cu-System nach kurzer Zeit?
Was ist ein typisches Ergebnis der Ausscheidungshärtung im Al-Cu-System nach kurzer Zeit?
Welche der folgenden Eigenschaften ist eine charakteristische Eigenschaft von Schwermetallen im Vergleich zu Leichtmetallen?
Welche der folgenden Eigenschaften ist eine charakteristische Eigenschaft von Schwermetallen im Vergleich zu Leichtmetallen?
Was ist eine Hauptanwendung von Aluminium in der Industrie?
Was ist eine Hauptanwendung von Aluminium in der Industrie?
Welches der folgenden Materialien wird typischerweise nicht zur Herstellung von Brennstoffzellen verwendet?
Welches der folgenden Materialien wird typischerweise nicht zur Herstellung von Brennstoffzellen verwendet?
Welches Metall ist der häufigste Auslöser von Kontaktallergien in Deutschland?
Welches Metall ist der häufigste Auslöser von Kontaktallergien in Deutschland?
Was charakterisiert die Gitterstruktur von Kobalt bei hohen Temperaturen?
Was charakterisiert die Gitterstruktur von Kobalt bei hohen Temperaturen?
In welchem Bereich wird Magnesium aufgrund seiner Eigenschaften typischerweise nicht eingesetzt?
In welchem Bereich wird Magnesium aufgrund seiner Eigenschaften typischerweise nicht eingesetzt?
Was ist die Hauptgitterstruktur von Kobalt bei Zimmertemperatur?
Was ist die Hauptgitterstruktur von Kobalt bei Zimmertemperatur?
Welche der folgenden Eigenschaften ist typisch für Co-Cr-Mo-Legierungen?
Welche der folgenden Eigenschaften ist typisch für Co-Cr-Mo-Legierungen?
Was ist die Schmelztemperatur von Co-Cr-Mo-Legierungen?
Was ist die Schmelztemperatur von Co-Cr-Mo-Legierungen?
Welche der folgenden Eigenschaften gehört nicht zu Co-Cr-Mo-Legierungen?
Welche der folgenden Eigenschaften gehört nicht zu Co-Cr-Mo-Legierungen?
Bei welcher Temperatur stellt Kobalt die kubisch flächenzentrierte (kfz) Struktur an?
Bei welcher Temperatur stellt Kobalt die kubisch flächenzentrierte (kfz) Struktur an?
Welcher Wert beschreibt den Zugfestigkeitsbereich für Co-Cr-Mo-Legierungen?
Welcher Wert beschreibt den Zugfestigkeitsbereich für Co-Cr-Mo-Legierungen?
Welche der folgenden Anwendungen sind typisch für Ni-Basis Superlegierungen?
Welche der folgenden Anwendungen sind typisch für Ni-Basis Superlegierungen?
Welche Verfestigungsmechanismen sind für Ni-Basis Superlegierungen relevant?
Welche Verfestigungsmechanismen sind für Ni-Basis Superlegierungen relevant?
In welchem Wärmebehandlungszustand werden Ni-Basis Superlegierungen in der Regel verwendet?
In welchem Wärmebehandlungszustand werden Ni-Basis Superlegierungen in der Regel verwendet?
Wie beeinflussen gussbedingte Ausscheidungen die Korrosionsbeständigkeit von Ni-Basis Superlegierungen?
Wie beeinflussen gussbedingte Ausscheidungen die Korrosionsbeständigkeit von Ni-Basis Superlegierungen?
Welches der folgenden Elemente wird nicht in Ni-Basis Superlegierungen erwähnt?
Welches der folgenden Elemente wird nicht in Ni-Basis Superlegierungen erwähnt?
Für welche von diesen Anwendungen wären Ni-Cu-Legierungen am besten geeignet?
Für welche von diesen Anwendungen wären Ni-Cu-Legierungen am besten geeignet?
Welchen Effekt hat die Kaltverformung auf die Bruchdehnung von Kupfer?
Welchen Effekt hat die Kaltverformung auf die Bruchdehnung von Kupfer?
Was passiert mit der Zugfestigkeit von Kupfer, wenn es kaltverformt wird?
Was passiert mit der Zugfestigkeit von Kupfer, wenn es kaltverformt wird?
Welchen Einfluss hat die Kaltverformung auf die Härte von Kupfer?
Welchen Einfluss hat die Kaltverformung auf die Härte von Kupfer?
Warum sollte O-freies Kupfer für das Schmelzschweißen verwendet werden?
Warum sollte O-freies Kupfer für das Schmelzschweißen verwendet werden?
Was führt zur Versprödung des Materials beim Schmelzschweißen von Kupfer?
Was führt zur Versprödung des Materials beim Schmelzschweißen von Kupfer?
Welches dieser Elemente trägt zur Mischkristallverfestigung von Kupfer-Legierungen bei?
Welches dieser Elemente trägt zur Mischkristallverfestigung von Kupfer-Legierungen bei?
Welcher chemische Prozess beschreibt die Wasserstoffaufnahme aus Schweißgasen?
Welcher chemische Prozess beschreibt die Wasserstoffaufnahme aus Schweißgasen?
Welches Ergebnis hat eine zu hohe Härte in den Legierungen von Kupfer-Legierungen?
Welches Ergebnis hat eine zu hohe Härte in den Legierungen von Kupfer-Legierungen?
Welche der folgenden Titanlegierungen stabilisiert die α-Phase?
Welche der folgenden Titanlegierungen stabilisiert die α-Phase?
Welche Eigenschaft beschreibt rein-Titan am klarsten?
Welche Eigenschaft beschreibt rein-Titan am klarsten?
Welche Aussage über die Zähigkeit von Titanlegierungen ist korrekt?
Welche Aussage über die Zähigkeit von Titanlegierungen ist korrekt?
Wofür werden Titanlegierungen typischerweise eingesetzt?
Wofür werden Titanlegierungen typischerweise eingesetzt?
Was ist ein Hauptelement, das die β-Phase in Titanlegierungen stabilisiert?
Was ist ein Hauptelement, das die β-Phase in Titanlegierungen stabilisiert?
Welche Gruppe von Ti-Legierungen umfasst auch near-α-Legierungen?
Welche Gruppe von Ti-Legierungen umfasst auch near-α-Legierungen?
Welche Eigenschaft hat Grade 4 des unlegierten Titans?
Welche Eigenschaft hat Grade 4 des unlegierten Titans?
Welches Element ist nicht an der stabilisierenden Mischung von rein-Titan beteiligt?
Welches Element ist nicht an der stabilisierenden Mischung von rein-Titan beteiligt?
Study Notes
Kupferlegierungen
- Mischkristallverfestigung: Messing (CuZn), Neusilber (CuNiZn), Bronzen (CuSn), CuAl-Legierung (CuAl), CuNi-Legierung (CuNi)
- Legierungselemente:
- Messing: Zn
- Neusilber: Zn, Ni
- Bronzen: Sn
- CuAl: Al
- CuNi: Ni
Unterschiede zwischen Werkstoffen
-
Messing vs. Rotguss:
- Messing hat 37% Zn und wirkt festigkeitssteigernd, jedoch zähigkeitsreduzierend, vorteilhaft bei spanender Formgebung.
- Rotguss enthält Sn, Zn, Pb.
-
Silber vs. Neusilber:
- Neusilber umfasst 10-25% Ni, ist weiß-silbrig und weist bessere Anlaufbeständigkeit auf.
- Anfällig für Spannungsrisskorrosion (SRK) in Anwesenheit von Ammoniak (NH3) und Feuchtigkeit (H2O).
Anwendungen von Neusilber
- Verwendet in Wärmetauschern, Kraftwerkskondensatoren, chemischer Industrie, Glühbirnen, Brillengestellen und Schmuck.
- In Deutschland häufigster Auslöser von Kontaktallergien.
Kategorien von Metallen
- Leichtmetalle: Dichte < 5 g/cm³, einschließlich Magnesium, Titan, Aluminium, Kupfer, Nickel.
- Schwermetalle: Dichte > 5 g/cm³, einschließlich Kobalt.
Eigenschaften und Anwendungen von Kobalt
- Gitterstruktur ist kfz (kubisch flächenzentriert).
- Anwendungen: Auftragschweißungen für Panzerungen, künstliche Hüftimplantate, Binderphase für WC-Co-Verbundwerkstoffe.
Unterschiede zwischen NE-Metallen und Keramiken
- NE-Metalle: Metallische Bindung, kristallin, plastisch verformbar, zäh und duktil.
- Keramiken: Kovalente/ionische Bindung, kristallin oder amorph, nicht plastisch verformbar, spröde, E-Modul bis zu 400 GPa.
Anwendung von Magnesium-Legierungen
- Magnesium-Knetlegierungen:
- Stents in vivo seit 2003: MR-kompatibel, bioresorbierbar, biokompatibel.
Eigenschaften von Titan
- Gitterstruktur: Hexagonal dichteste Packung (hdp) bis 882°C (α-Phase).
- Physikalische Eigenschaften: Dichte 4,5 g/cm³, Schmelztemperatur 1670°C, Zugfestigkeit 240–360 N/mm², E-Modul 110 GPa.
- Hohe Festigkeit bei geringem Gewicht; korrosionsbeständig in Luftfahrt und Medizintechnik.
Verarbeitung von reinem Titan
- Bei der Verarbeitung muss auf moderate Kaltumformbarkeit geachtet werden; hdp hat lediglich 3 Gleitsysteme, was die Verformbarkeit einschränkt.
Kobaltstrukturen
- Raumtemperatur: α-Cobalt ist hexagonal dicht gepackt (hdp).
- Hohe Temperaturen (ca. 450 °C): β-Cobalt bringt eine kubisch flächenzentrierte Struktur (kfz) mit sich.
Co-Cr-Mo-Legierungen
- Physikalische Eigenschaften:
- Dichte: 8,9 g/cm³
- Schmelztemperatur: 1495 °C
- Ausdehnungskoeffizient: 12,5 × 10^-6 /K
- E-Modul: 210 GPa
- Zugfestigkeit: ca. 890 N/mm²
- Bruchdehnung: ca. 10 %
- Eigenschaften:
- Hohe Härte und Elastizität
- Herausragende Korrosionsbeständigkeit
- Gute Löteigenschaften
- Biokompatibel
Anwendungsbeispiele für Co-Basis-Legierungen
- Auftragschweißungen für Panzerungen
- Künstliche Hüftimplantate
- Co als Binderphase in WC-Co Verbundwerkstoffen
NE-Metalle vs. Keramiken
- NE-Metalle:
- Metallische Bindung und plastisch verformbar (zäh/duktil)
- Relativ hohe Sauerstoffaffinität; feine Späne sind entzündlich
- Keramiken:
- Kovalente oder Ionenbindung, nicht plastisch verformbar (spröde)
- Hohe E-Modul-Werte bis zu 400 GPa
Titanlegierungen
- Gruppen: α-Legierungen, β-Legierungen, near-α-Legierungen, α+β-Legierungen.
- Mischkristallverfestigung von reinem Ti:
- Elemente: Al, Sn stabilisieren die α-Phase, V, Cr, Fe stabilisieren die β-Phase.
- Einsatz: Orthopädische Temporärimplantate aus Ti4 (Grade 4).
Physikalische Eigenschaften von Titanlegierungen
- Dichte: 2,70 g/cm³ (zum Vergleich: Stahl ca. 7,85 g/cm³)
- Schmelztemperatur: 660 °C
- Ausdehnungskoeffizient: 23,8 × 10^-6 /K (Stahl ca. 11,5 × 10^-6 /K)
- E-Modul: 65 GPa (Stahl ca. 210 GPa)
- Zugfestigkeit: 40–180 N/mm²
- Bruchdehnung: 4–50 %
- Gute Korrosionsbeständigkeit gegen oxidierende Medien.
Aluminiumlegierungen
- Knetlegierungen sind umformbar.
- Gusslegierungen sind nicht umformbar.
- System Al-Cu: Ausscheidungswachstum beeinflusst die Härte; erhöhtes Wachstum unter Überalterung.
Härte in Abhängigkeit von der Glühzeit und Auslagerungstemperatur
- Mit steigender Auslagerungstemperatur sinkt das Härtemaximum.
- Temperaturabhängigkeit: Höhere Temperatur führt zu geringerer Anzahl an Ausscheidungen, da die Löslichkeit im Wirtsgitter (Al) zunimmt.
Kaltverformung von Kupfer
- Bruchdehnung von Kupfer nimmt durch Kaltverformung ab.
- Zugfestigkeit von Kupfer steigt mit Kaltverformung.
- Härte von Kupfer erhöht sich bis zu einem gesättigten Zustand.
Schmelzschweißen von Kupfer
- Verwendung von O-freiem Kupfer ist notwendig, um Wasserstoffkrankheit zu vermeiden.
- H₂ + Cu₂O → 2Cu + H₂O; Reaktion führt zu Werkstofftrennungen und Versprödung durch Wasserdampf auf Primärkorngrenzen.
Kupfer-Legierungen
- Mischkristallverfestigung erfolgt bei Kupfer-Legierungen durch verschiedene Elemente.
- Ni-basierten Superlegierungen sind angewendet in Turbinenschaufeln, Auslassventilen von Großdieselmotoren und Ventilkörpern.
- Verfestigungsmechanismen: Ausscheidungshärtung und Mischkristallverfestigung.
Wärmebehandlung korrosionsbeständiger Legierungen
- Lösungsglühen und Abschrecken sind notwendig zur Minimierung gussbedingter Ausscheidungen, die die Korrosionsbeständigkeit verringern.
Anwendungsbeispiele für Ni-Cu-Legierungen
- Verwendung in Wärmetauschern, Kondensatoren in Kraftwerken, chemischer Industrie, Glühbirnen, Brillengestellen und Schmuck.
- Häufigster Auslöser von Kontaktallergien in Deutschland.
Leichtmetalle und Schwermetalle
- Leichtmetalle: Magnesium, Titan (Dichte ρ < 5 g/cm³); Schwermetalle: Kupfer, Nickel, Kobalt (Dichte ρ > 5 g/cm³).
Kobalt
- Gitterstruktur: α-Cobalt hat hexagonale dichteste Packung (hdp) bei Raumtemperatur; β-Cobalt ist bei hohen Temperaturen (ca. 450 °C) kubisch flächenzentriert (kfz).
Eigenschaften von Co-Cr-Mo-Legierungen
- Physikalische Eigenschaften: Dichte 8,9 g/cm³, Schmelztemperatur 1495 °C, Ausdehnungskoeffizient 12,5 × 10⁻⁶/K, E-Modul 210 GPa.
- Zugfestigkeit ca. 890 N/mm², Bruchdehnung ca. 10 %.
- Hohe Härte, Elastizität, Korrosionsbeständigkeit und gute Löteigenschaften; biokompatibel.
Anwendungen von Co-Basis-Legierungen
- Hohe O-Affinität erfordert Wärmebehandlungen unter Edelgas oder Vakuum.
- Schweißen sollte unter Schutzatmosphäre stattfinden, da feine Späne und Schleifstaub entzündlich sind.
Titanlegierungen
- Gruppen: α-Legierungen, β-Legierungen, near-α-Legierungen, α+β-Legierungen.
- Reines Titan wird durch Al, Sn, O (stabilisiert α-Phase) und V, Cr, Fe (stabilisiert β-Phase) mischkristallverfestigt.
Einsatz von reinem Titan
- Verwendet in orthopädischen Temporärimplantaten und Titanbeschichtungen.
- Unlegiertes Titan wird in Gütegraden 1-4 unterteilt; Grade 1 hat höchste Korrosionsbeständigkeit und Formbarkeit, Grade 4 hat hohe Belastbarkeit bei moderater Duktilität.
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Dieses Quiz behandelt die verschiedenen Kupferlegierungen und deren Mischkristallverfestigung. Besonders fokussiert wird auf Messing, Neusilber, Bronzen sowie die CuAl- und CuNi-Legierungen. Testen Sie Ihr Wissen über die Zusammensetzung und Anwendung dieser Werkstoffe.
