Werkstofftechnik: Kupferlegierungen
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Questions and Answers

Welches der folgenden Materialien ist KEIN Leichtmetall?

  • Aluminium
  • Magnesium
  • Kobalt (correct)
  • Titan

    • In welchen Anwendungen werden Wärmetauscher eingesetzt?

  • In Glühbirnen
  • Für Brillenrahmen
  • In der Schmuckherstellung
  • In Chemischen Prozessen (correct)

    • Welche Dichteklassifizierung hat Kupfer?

  • Isoliermaterial
  • Magnetisches Material
  • Schwermetall (correct)
  • Leichtmetall

    • Welche der folgenden Substanzen ist ein häufiger Auslöser von Kontaktallergien in Deutschland?

    <p>Nickel</p> Signup and view all the answers

    Was ist eine typische Anwendung von Kobalt?

    <p>Hochleistungslegierungen</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Dichtegrenze zur Klassifizierung als Leichtmetall?

    <p>&lt; 5 g/cm³</p> Signup and view all the answers

    Welches Legierungselement wird in Messing verwendet?

    <p>Zn</p> Signup and view all the answers

    Welches der folgenden Materialien hat eine höhere Zähigkeit, wenn es sich um Messing handelt?

    <p>Neusilber</p> Signup and view all the answers

    Was ist eine wichtige Eigenschaft von Neusilber im Vergleich zu Silber?

    <p>Bessere Anlaufbeständigkeit</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Eigenschaften ist charakteristisch für Bronzen?

    <p>Zinn als Legierungselement</p> Signup and view all the answers

    Welches Risiko ist bei Neusilber in Anwesenheit von Ammoniak besonders hoch?

    <p>Spannungsrisskorrosionsrisiko</p> Signup and view all the answers

    Welche Eigenschaft beschreibt am besten den Einfluss von Zink auf Messing?

    <p>Erhöhung der Festigkeit</p> Signup and view all the answers

    Welche Legierung ist eine Kupfer-Zink-Legierung mit weniger als 80% Kupfer?

    <p>Messing</p> Signup and view all the answers

    Welche Legierung enthält die Elemente Zinn, Zink und Blei?

    <p>Rotguss</p> Signup and view all the answers

    Welche Eigenschaft ist nicht typisch für NE-Metalle im Vergleich zu Keramiken?

    <p>Kovalente Bindung</p> Signup and view all the answers

    Welches der folgenden Materialien wird nicht als NE-Metall klassifiziert?

    <p>Eisen</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Anwendungen ist spezifisch für Kobalt?

    <p>Auftragschweißungen für Panzerungen</p> Signup and view all the answers

    Welches Material hat eine Dichte von mehr als 5 g/cm³?

    <p>Nickel</p> Signup and view all the answers

    Welches der folgenden Materialien hat normalerweise einen E-Modul von bis zu 400 GPa?

    <p>Keramiken</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage über Keramiken ist korrekt?

    <p>Sie sind spröde.</p> Signup and view all the answers

    Was ist eine charakteristische Eigenschaft von NE-Metallen gegenüber Keramiken?

    <p>Sie haben eine metallische Bindung.</p> Signup and view all the answers

    Welche Verwendung ist typischerweise nicht mit Magnesium verbunden?

    <p>Kraftstoffzellen</p> Signup and view all the answers

    Welche Eigenschaften zeichnen die Magnesium-Knetlegierungen aus?

    <p>Bioresorbierbar, biokompatibel, MR-kompatibel</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Materialien gehört zu den Leichtmetallen?

    <p>Kupfer</p> Signup and view all the answers

    Welche Gitterstruktur weist reines Titan auf?

    <p>Hexagonal dichteste Packung</p> Signup and view all the answers

    In welchen Bereichen finden Magnesium-Gusslegierungen typischerweise Anwendung?

    <p>Automobilindustrie für Gehäuse</p> Signup and view all the answers

    Was trifft auf die Dichte von Schwermetallen zu?

    <p>Immer über $5 ext{ g/cm}³$</p> Signup and view all the answers

    Welche Eigenschaft zeichnet Stents aus, die aus Magnesium-Knetlegierungen hergestellt sind?

    <p>Sie haben eine kontrollierte Bioresorbierbarkeit</p> Signup and view all the answers

    Welches dieser Materialien ist ein Beispiel für ein Schwermetall?

    <p>Kobalt</p> Signup and view all the answers

    In welcher Anwendung sind MR-kompatible Materialien besonders wichtig?

    <p>In der Medizintechnik, insbesondere in der Bildgebung</p> Signup and view all the answers

    Welche Gitterstruktur hat reines Titan?

    <p>Hexagonal dichteste Packung (hdp)</p> Signup and view all the answers

    Wie viele Gleitsysteme können in der hdp-Gitterstruktur von Titan aktiviert werden?

    <p>3</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Dichte von reinem Titan?

    <p>4,5 g/cm³</p> Signup and view all the answers

    Welche Eigenschaft beschreibt das Verhältnis von Festigkeit zu Dichte bei Titan?

    <p>Hochfest und leicht</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Schmelztemperatur von reinem Titan?

    <p>1670 °C</p> Signup and view all the answers

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

    <p>Es muss unter Schutzgas verarbeitet werden.</p> Signup and view all the answers

    Wie hoch ist der Zugfestigkeitsbereich für Titan?

    <p>240…360 N/mm²</p> Signup and view all the answers

    In welchem Bereich findet Titan Anwendung aufgrund seiner Eigenschaften?

    <p>Luftfahrt</p> Signup and view all the answers

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

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

    Welches der folgenden Eigenschaften ist nicht typisch für Co-Cr-Mo-Legierungen?

    <p>Geringe Korrosionsbeständigkeit</p> Signup and view all the answers

    Welche Kristallstruktur hat Kobalt bei hohen Temperaturen?

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

    Welcher Wert beschreibt den Ausdehnungskoeffizienten von Co-Cr-Mo-Legierungen?

    <p>12,5 10^-6/K</p> Signup and view all the answers

    Was ist der Zugfestigkeitsbereich von Co-Cr-Mo-Legierungen?

    <p>890 N/mm²</p> Signup and view all the answers

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

    <p>Hohe Zähigkeit</p> Signup and view all the answers

    Welche Eigenschaft unterscheidet NE-Metalle hauptsächlich von Keramiken?

    <p>Plastische Verformbarkeit</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt am besten die Bindungsart von Keramiken im Vergleich zu NE-Metallen?

    <p>Kovalente/ Ionenbindung</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage über die Zähigkeit von NE-Metallen und Keramiken ist korrekt?

    <p>NE-Metalle sind duktil, Keramiken spröde.</p> Signup and view all the answers

    Wie hoch kann der Elastizitätsmodul (E-Modul) von Keramiken maximal sein?

    <p>Bis zu 400 GPa</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Titanlegierungen stabilisiert die β-Phase?

    <p>Ti-6Al-4V</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Eigenschaften ist charakteristisch für NE-Metalle?

    <p>Hohe Wärmeleitfähigkeit</p> Signup and view all the answers

    Welches Element unterstützt die Stabilisierung der α-Phase in reinem Titan?

    <p>Aluminium</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt am besten die Kristallstruktur von Keramiken?

    <p>Entweder kristallin oder amorph</p> Signup and view all the answers

    Was unterscheidet die chemische Bindung von NE-Metallen und Keramiken?

    <p>NE-Metalle haben metallische Bindung, Keramiken kovalente/ionische Bindung.</p> Signup and view all the answers

    Welche Eigenschaft hat Grade 4 Titan im Vergleich zu Grade 1?

    <p>Höhere Belastbarkeit</p> Signup and view all the answers

    In welchem Bereich ist Titan aufgrund seiner Eigenschaften besonders anwendbar?

    <p>Orthopädische Implantate</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage zur Anwendung von Kobalt ist korrekt?

    <p>Kobalt wird in der Herstellung von künstlichen Hüftimplantaten eingesetzt.</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Anwendungen ist typischerweise nicht mit Titan verbunden?

    <p>Bodenbeläge aus Metall</p> Signup and view all the answers

    Wie wird die Verarbeitung von reinem Titan am besten beschrieben?

    <p>Zäh und schwierig zerspanbar</p> Signup and view all the answers

    Was ist eine typische Eigenschaft von α-Legierungen im Vergleich zu β-Legierungen?

    <p>Bessere Schweißbarkeit</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die hohe O-Affinität von Titan?

    <p>Titan oxidiert bei hohen Temperaturen schnell.</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Eigenschaften hat eine Aluminiumlegierung mit Dichte 2,70 g/cm³ im Vergleich zu Stahl mit 7,85 g/cm³?

    <p>Niedrigere Dichte</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Schmelztemperatur von Aluminiumlegierungen?

    <p>660 °C</p> Signup and view all the answers

    Welcher der folgenden Werte beschreibt den Ausdehnungskoeffizienten von Aluminiumlegierungen?

    <p>23,8 10-6/K</p> Signup and view all the answers

    Welches Beispiel beschreibt eine Art von Aluminiumlegierung, die nicht umformbar ist?

    <p>Gusslegierungen</p> Signup and view all the answers

    Wie hoch ist die Zugfestigkeit von Aluminiumlegierungen?

    <p>40…180 N/mm²</p> Signup and view all the answers

    Welche Eigenschaft beeinflusst die Korrosionsbeständigkeit von Aluminiumlegierungen negativ?

    <p>Gerine Beimengungen an Fremdatomen</p> Signup and view all the answers

    Welcher Wert stellt den E-Modul von Aluminiumlegierungen dar?

    <p>65 GPa</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Bruchdehnung von Aluminiumlegierungen?

    <p>4% bis 50%</p> Signup and view all the answers

    Was geschieht mit dem Härtemaximum bei steigender Auslagerungstemperatur im Al-Cu-System?

    <p>Es sinkt ab.</p> Signup and view all the answers

    Welche Auswirkung hat die Ausscheidungsreaktion auf die Härte des Al-Cu-Systems?

    <p>Die Härte steigt während des Ausscheidens an.</p> Signup and view all the answers

    Welche Rolle spielt die Überalterung (Ostwald-Reifung) in der Härteentwicklung beim Al-Cu-System?

    <p>Sie verringert die Härte im Laufe der Zeit.</p> Signup and view all the answers

    Wie verändert sich die Löslichkeit von Fremdatomen im Wirtsgitter (Al) mit steigender Temperatur?

    <p>Sie steigt erheblich.</p> Signup and view all the answers

    Welche Reihenfolge repräsentiert korrekt die Härtewerte über die Zeit für unterschiedliche Auslagerungstemperaturen im Al-Cu-System?

    <p>148 °C &gt; 120 °C &gt; 300 °C</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt am besten die Guinier Preston Zonen im Al-Cu-System?

    <p>Sie fördern die Härte der Legierung durch Ausscheidungen.</p> Signup and view all the answers

    Welche Härte wird typischerweise für eine Legierung im Al-Cu-System nach längerer Zeit bei 300 °C erwartet?

    <p>Ca. 80 HB</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein typisches Ergebnis der Ausscheidungshärtung im Al-Cu-System nach kurzer Zeit?

    <p>Signifikanter Anstieg der Härte.</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Eigenschaften ist eine charakteristische Eigenschaft von Schwermetallen im Vergleich zu Leichtmetallen?

    <p>Höhere Dichte</p> Signup and view all the answers

    Was ist eine Hauptanwendung von Aluminium in der Industrie?

    <p>Fertigung von Leichtbaukonstruktionen</p> Signup and view all the answers

    Welches der folgenden Materialien wird typischerweise nicht zur Herstellung von Brennstoffzellen verwendet?

    <p>Magnesium</p> Signup and view all the answers

    Welches Metall ist der häufigste Auslöser von Kontaktallergien in Deutschland?

    <p>Nickel</p> Signup and view all the answers

    Was charakterisiert die Gitterstruktur von Kobalt bei hohen Temperaturen?

    <p>Kubisch-flächenzentrierte Struktur</p> Signup and view all the answers

    In welchem Bereich wird Magnesium aufgrund seiner Eigenschaften typischerweise nicht eingesetzt?

    <p>Bau von Kraftwerken</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Hauptgitterstruktur von Kobalt bei Zimmertemperatur?

    <p>Hexagonal dichtest gepackt</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Eigenschaften ist typisch für Co-Cr-Mo-Legierungen?

    <p>Herausragende Korrosionsbeständigkeit</p> Signup and view all the answers

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

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

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

    <p>Geringer Ausdehnungskoeffizient</p> Signup and view all the answers

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

    <p>450 °C</p> Signup and view all the answers

    Welcher Wert beschreibt den Zugfestigkeitsbereich für Co-Cr-Mo-Legierungen?

    <p>890 N/mm²</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Anwendungen sind typisch für Ni-Basis Superlegierungen?

    <p>Turbinenschaufeln in Gasturbinen</p> Signup and view all the answers

    Welche Verfestigungsmechanismen sind für Ni-Basis Superlegierungen relevant?

    <p>Mischkristallverfestigung und Ausscheidungshärtung</p> Signup and view all the answers

    In welchem Wärmebehandlungszustand werden Ni-Basis Superlegierungen in der Regel verwendet?

    <p>Lösungsglühen gefolgt von Abschrecken</p> Signup and view all the answers

    Wie beeinflussen gussbedingte Ausscheidungen die Korrosionsbeständigkeit von Ni-Basis Superlegierungen?

    <p>Sie verringern die Korrosionsbeständigkeit.</p> Signup and view all the answers

    Welches der folgenden Elemente wird nicht in Ni-Basis Superlegierungen erwähnt?

    <p>Eisen</p> Signup and view all the answers

    Für welche von diesen Anwendungen wären Ni-Cu-Legierungen am besten geeignet?

    <p>Marinebauelemente</p> Signup and view all the answers

    Welchen Effekt hat die Kaltverformung auf die Bruchdehnung von Kupfer?

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

    Was passiert mit der Zugfestigkeit von Kupfer, wenn es kaltverformt wird?

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

    Welchen Einfluss hat die Kaltverformung auf die Härte von Kupfer?

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

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

    <p>Um Wasserstoffkrankheit zu vermeiden.</p> Signup and view all the answers

    Was führt zur Versprödung des Materials beim Schmelzschweißen von Kupfer?

    <p>Eingelagerter Wasserdampf auf Primärkorngrenzen.</p> Signup and view all the answers

    Welches dieser Elemente trägt zur Mischkristallverfestigung von Kupfer-Legierungen bei?

    <p>Zink</p> Signup and view all the answers

    Welcher chemische Prozess beschreibt die Wasserstoffaufnahme aus Schweißgasen?

    <p>H2 + Cu2O → 2Cu + H2O</p> Signup and view all the answers

    Welches Ergebnis hat eine zu hohe Härte in den Legierungen von Kupfer-Legierungen?

    <p>Verminderte Zähigkeit.</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Titanlegierungen stabilisiert die α-Phase?

    <p>Ti-5Al-2.5Sn</p> Signup and view all the answers

    Welche Eigenschaft beschreibt rein-Titan am klarsten?

    <p>Hohe Formbarkeit</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage über die Zähigkeit von Titanlegierungen ist korrekt?

    <p>Sie sind schwierig zerspanbar.</p> Signup and view all the answers

    Wofür werden Titanlegierungen typischerweise eingesetzt?

    <p>In Turbinenschaufeln</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein Hauptelement, das die β-Phase in Titanlegierungen stabilisiert?

    <p>Vanadium</p> Signup and view all the answers

    Welche Gruppe von Ti-Legierungen umfasst auch near-α-Legierungen?

    <p>α+β-Legierungen</p> Signup and view all the answers

    Welche Eigenschaft hat Grade 4 des unlegierten Titans?

    <p>Hohe Belastbarkeit</p> Signup and view all the answers

    Welches Element ist nicht an der stabilisierenden Mischung von rein-Titan beteiligt?

    <p>Gold</p> Signup and view all the answers

    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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