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Questions and Answers
Welcher Wert beschreibt die Dichte von Aluminium im Vergleich zu Stahl?
Welcher Wert beschreibt die Dichte von Aluminium im Vergleich zu Stahl?
- 40 N/mm²
- 7,85 g/cm³
- 2,70 g/cm³ (correct)
- 660 °C
Welche Schmelztemperatur hat Aluminium im Vergleich zu Stahl?
Welche Schmelztemperatur hat Aluminium im Vergleich zu Stahl?
- 660 °C (correct)
- 1500 °C
- 850 °C
- 540 °C
Welcher Ausdehnungskoeffizient ist für Aluminiumlegierungen typisch?
Welcher Ausdehnungskoeffizient ist für Aluminiumlegierungen typisch?
- 1,2 × 10⁻⁶/K
- 50 × 10⁻⁶/K
- 11,5 × 10⁻⁶/K
- 23,8 × 10⁻⁶/K (correct)
Was beschreibt die Zugfestigkeit von Aluminium?
Was beschreibt die Zugfestigkeit von Aluminium?
Welche Eigenschaft ist nicht typisch für Gusslegierungen?
Welche Eigenschaft ist nicht typisch für Gusslegierungen?
Wie beeinflussen Fremdatome die Korrosionsbeständigkeit von Aluminium?
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Was ist der E-Modul von Aluminium im Vergleich zu Stahl?
Was ist der E-Modul von Aluminium im Vergleich zu Stahl?
Welche Schichtbildung schützt Aluminium in oxidierenden Medien?
Welche Schichtbildung schützt Aluminium in oxidierenden Medien?
Welche Dichtegrenze unterscheidet zwischen Leichtmetallen und Schwermetallen?
Welche Dichtegrenze unterscheidet zwischen Leichtmetallen und Schwermetallen?
Was beschreibt die Gitterstruktur von reinem Aluminium?
Was beschreibt die Gitterstruktur von reinem Aluminium?
Welches dieser Metalle wird als Schwermetall klassifiziert?
Welches dieser Metalle wird als Schwermetall klassifiziert?
Welche der folgenden Anwendungen gehört zum Bereich der Medizintechnik?
Welche der folgenden Anwendungen gehört zum Bereich der Medizintechnik?
Welches Element hat eine Dichte von weniger als 5 g/cm³?
Welches Element hat eine Dichte von weniger als 5 g/cm³?
Für welche der folgenden Eigenschaften ist Aluminium am bekanntesten?
Für welche der folgenden Eigenschaften ist Aluminium am bekanntesten?
In welchem Bereich wird Titan typischerweise eingesetzt?
In welchem Bereich wird Titan typischerweise eingesetzt?
Was ist die typische Dichte von Schwermetallen?
Was ist die typische Dichte von Schwermetallen?
Was passiert mit der Härte des Al-Cu-Systems bei steigender Auslagerungstemperatur?
Was passiert mit der Härte des Al-Cu-Systems bei steigender Auslagerungstemperatur?
Was beschreibt die Überalterung im Kontext der Ausscheidungswachstums bei Al-Cu?
Was beschreibt die Überalterung im Kontext der Ausscheidungswachstums bei Al-Cu?
Was wird mit der Anzahl der Ausscheidungen bei 300 °C und längerer Glühzeit erwartet?
Was wird mit der Anzahl der Ausscheidungen bei 300 °C und längerer Glühzeit erwartet?
Welche Härte wird bei einer Auslagerungstemperatur von 300 °C erreicht?
Welche Härte wird bei einer Auslagerungstemperatur von 300 °C erreicht?
Was kennzeichnet die Guinier-Preston-Zonen im Al-Cu-System?
Was kennzeichnet die Guinier-Preston-Zonen im Al-Cu-System?
Wie beeinflusst die Zeit die Härte im Al-Cu-System während des Ausscheidungswachstums?
Wie beeinflusst die Zeit die Härte im Al-Cu-System während des Ausscheidungswachstums?
Was passiert mit der Löslichkeit der Fremdatome im Wirtsgitter bei steigender Temperatur?
Was passiert mit der Löslichkeit der Fremdatome im Wirtsgitter bei steigender Temperatur?
Was beschreibt der Begriff 'inkohärente Ausscheidung' in einem Al-Cu-System?
Was beschreibt der Begriff 'inkohärente Ausscheidung' in einem Al-Cu-System?
Welche Eigenschaft haben Knetlegierungen?
Welche Eigenschaft haben Knetlegierungen?
Welche der folgenden Legierungselemente können zur Mischkristallverfestigung in Al-Knetlegierungen verwendet werden?
Welche der folgenden Legierungselemente können zur Mischkristallverfestigung in Al-Knetlegierungen verwendet werden?
Warum sind Aluminium-Magnesium-Legierungen nicht aushärtbar?
Warum sind Aluminium-Magnesium-Legierungen nicht aushärtbar?
Was bewirkt Korngrenzenverfestigung in Aluminiumlegierungen?
Was bewirkt Korngrenzenverfestigung in Aluminiumlegierungen?
Welche der folgenden Aussagen über Gusslegierungen ist korrekt?
Welche der folgenden Aussagen über Gusslegierungen ist korrekt?
Was ist ein Nachteil der Mischkristallhärtung bei Aluminiumlegierungen?
Was ist ein Nachteil der Mischkristallhärtung bei Aluminiumlegierungen?
Welche der folgenden Legierungselemente wird zur Ausscheidungsverfestigung in Al-Knetlegierungen eingesetzt?
Welche der folgenden Legierungselemente wird zur Ausscheidungsverfestigung in Al-Knetlegierungen eingesetzt?
Was ist das Hauptziel der Kaltverfestigung in Aluminiumlegierungen?
Was ist das Hauptziel der Kaltverfestigung in Aluminiumlegierungen?
Welches Legierungselement wird in Aluminium-Gusslegierungen zur Mischkristallverfestigung eingesetzt?
Welches Legierungselement wird in Aluminium-Gusslegierungen zur Mischkristallverfestigung eingesetzt?
Welcher Gießprozess ist für Aluminium-Gusslegierungen NICHT geeignet?
Welcher Gießprozess ist für Aluminium-Gusslegierungen NICHT geeignet?
Welche Al-Si-Legierung ist besonders geeignet zum Gießen?
Welche Al-Si-Legierung ist besonders geeignet zum Gießen?
Welche Aussage zur Schweißeignung von AlMg Legierungen ist korrekt?
Welche Aussage zur Schweißeignung von AlMg Legierungen ist korrekt?
Was ist ein übliches Problem bei der Schweißbarkeit von AlSiCu-Legierungen?
Was ist ein übliches Problem bei der Schweißbarkeit von AlSiCu-Legierungen?
Welche Gussart ist für einen minimalen Energieeinsatz am besten geeignet?
Welche Gussart ist für einen minimalen Energieeinsatz am besten geeignet?
Für welche Gießtechnik sind Aluminium-Gusslegierungen typischerweise nicht geeignet?
Für welche Gießtechnik sind Aluminium-Gusslegierungen typischerweise nicht geeignet?
Welche Aussage über die Schweißeignung von AlSiMg Legierungen ist wahr?
Welche Aussage über die Schweißeignung von AlSiMg Legierungen ist wahr?
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Study Notes
Werkstofftechnik: Leicht- und Schwermetalle
- Einsatzbereiche: Leichtbau, Verkehrstechnik, Medizintechnik, Gebrauchsgüter.
- Beispielhafte Produkte: Wärmetauscher, Großrohre, Verkehrstechnische Anlagen (z.B. Federn, Armaturen).
Leichtmetalle und Schwermetalle
- Leichtmetalle (Dichte ρ < 5 g/cm³): Magnesium, Titan, Aluminium, Kupfer, Nickel, Kobalt.
- Schwermetalle (Dichte ρ > 5 g/cm³).
Aluminium (Al)
- Gitterstruktur von reinem Aluminium: kubisch flächenzentriert (kfz).
- Physikalische Eigenschaften:
- Dichte: 2,70 g/cm³ (Vergleich: Stahl ca. 7,85 g/cm³).
- Schmelztemperatur: 660 °C.
- Ausdehnungskoeffizient: 23,8 x 10⁻⁶/K (Stahl ca. 11,5 x 10⁻⁶/K).
- Elastizitätsmodul: 65 GPa (Stahl ca. 210 GPa).
- Zugfestigkeit: 40…180 N/mm².
- Bruchdehnung: 4…50 %.
- Korrosionsbeständigkeit: gut gegenüber oxidierenden Medien (z.B. HNO3) durch Deckschichtbildung (Al2O3).
Aluminiumlegierungen
- Knetlegierungen: umformbar (z.B. Halbzeuge, Aluminiumreflektoren).
- Gusslegierungen: nicht umformbar (z.B. 12,5 % Si).
Verbesserung der Festigkeit bei Aluminiumlegierungen
- Festigkeitssteigerung bei nicht aushärtbaren Al-Legierungen durch:
- Kaltverfestigung.
- Mischkristallhärtung (z.B. durch Mg, Zn).
- Korngrenzenverfestigung.
Legierungselemente und Härtung
- Mischkristallverfestigung in Al-Knetlegierungen: Mg, Zn.
- Ausscheidungsverfestigung in Al-Knetlegierungen: Cu, Si & Mg (Mg2Si-Ausscheidungen).
- Aluminium-Magnesium-Legierungen: prinzipiell aushärtbar, jedoch nur mäßige Festigkeitssteigerung aufgrund Versprödung und Verschlechterung der Korrosionsbeständigkeit.
Ausscheidungshärtung
- Notwendige Verfahrensschritte bei Ausscheidungshärtung: Temperaturstufen für Ausscheidungswachstum.
- Härteentwicklung: Mit steigender Auslagerungstemperatur sinkt das Härtemaximum.
Aluminium-Gusslegierungen
- Legierungselemente:
- Ausscheidungsverfestigung: Cu, Si.
- Mischkristallverfestigung: Mg.
Gießverfahren für Aluminium-Gusslegierungen
- Methoden: Sandguss, Kokillenguss, Druckguss.
- Eutektische Al-Si-Legierungen besonders für Gießanwendungen geeignet aufgrund niedrigen Schmelzpunkts.
Schweißeignung der Aluminium-Gusslegierungen
- AlSiMg: Sandguss (schweißgeeignet), Kokillenguss (bedingt schweißgeeignet).
- AlSiCu: eingeschränkte Schweißbarkeit wegen Rißneigung.
- AlMg: gefährdete Schweißbarkeit durch Ausscheidungen und Oxidhaut.
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