15. Zustandsdiagramme

Question 1

Haben die in der Technik vorkommenden Drücke einen messbaren Einfluss auf die Phasenumwandlung in Metallen?

Answer 1

Nein

Question 2

Was hat einen großen Einfluss auf die Phasenumwandlung in Metallen?

Answer 2

Das Zulegieren anderer Elemente

Question 3

Was sind Komponenten?

Answer 3

Elemente oder stöchiometrisch zusammengesetzte intermetallische Phasen

Question 4

Was sind Phasen?

Answer 4

Erscheinungsform, in denen die Legierungen auftreten

Question 5

Womit sind die massiven Umordnungen des Kristallgitters im festen Zustand verbunden?

Answer 5

unterschiedliche Gitterparameter und Packungsdichten

Question 6

Welche physikalischen Eigenschaften kann man zur Identifizierung von Phasen heranziehen?

Answer 6

Elektrische Leitfähigkeit, elastische Eigenschaften, magnetisches Verhalten, wahre spezifische Wärme, etc.

Verfahren, die sich die Eigenschaften zur Nutze machen, sollten über den gesamten interessierenden Temperaturbereich anwendbar sein

Question 7

Was kann man aus Zustandsdiagrammen schließen?

Answer 7

Wärmebehandelbarkeit , Temperaturführung im Herstellprozess von Werkstoffen, Versprödungseffekte, chemische Zusammensetzung, Ablauf der Erstarrung aus der Schmelze, Mengenanteile in mehrphasigen Gefügen

Question 8

Welche Reaktionen findet man beim Legieren von Metallen, sowohl im flüssigen als auch im erstarrten Zustand?

Answer 8

vollständige Löslichkeit, begrenzte Löslichkeit und Unlöslichkeit

Question 9

Definition Liquiduslinie

Answer 9

beginnende Erstarrung aus der Schmelze

Question 10

Definition Soliduslinie

Answer 10

beginnende Aufschmelzung

Question 11

Wann liegt vollständige Löslichkeit im festen Zustand vor?

Answer 11

Wenn beliebig viele Gitterplätze der Komponente A durch Atome der Komponente B ersetzt werden können, ohne dass sich der Gittertyp ändert

Question 12

Was sind isomorphe Systeme?

Answer 12

vollständige Löslichkeit im festen und flüssigen Zustand

Question 13

Was sind Voraussetzungen für isomorphe Systeme

Answer 13

Gleicher Gittertyp, geringe Neigung zur Verbindungsbildung, Atomradiendifferenz < 15% und ähnliche chemische Wertigkeit

Question 14

Wie verläuft die Abkühlung eines Reinstoffes bei einem Phasenwechsel?

Answer 14

Isotherm (Haltepunkt)

Question 15

Wie verläuft die Abkühlung einer Legierung bei einem Phasenwechsel?

Answer 15

Temperaturinterval (zwei Knickpunkte)

Question 16

Wie verhält sich die mittlere Zusammensetzung aus ausgeschiedenen Kristallen und Restschmelze während der Erstarrung?

Answer 16

Konstant

Question 17

Gesetz der Abgewandten Hebelarme

Answer 17

Question 18

Charakteristika eutektischer Systeme

Answer 18

Soliduslinie (Eutektikale) besteht aus waagerechter Linie, Liquiduslinie fällt mit Soliduslinie zusammen, unterhalb der Eutektikalen liegen nur reine Komponenten A und B vor

Question 19

Wie erstarrt die Restschmelze bei der eutektischen Temperatur?

Answer 19

Isotherm

Question 20

Wie erstarrt die eutektische Legierung mit der Konzentration Ce?

Answer 20

Isotherm

Question 21

Beispiel für ein System mit vollständiger Löslichkeit im flüssigen Zustand, voller Unlöslichkeit von A in B und andersrum + Eutektikum

Answer 21

Zn-Sn

Question 22

Eutektisches System mit beidseitiger Löslichkeit

Answer 22

Ag-Cu

Question 23

Womit ist die Möglichkeit Fremdatome im Gitter einzubauen gewöhnlich proportional?

Answer 23

Temperatur (manchmal auch umgekehrt proportional)

Question 24

Definition Matrix

Answer 24

Phase, welche eine zweite Phase kontinuierlich umschließt

Question 25

Zuordnung von eutektischen Systemen

Answer 25

Question 26

Wo beobachtet man in der Regel Peritektische Erstarrungsreaktionen?

Answer 26

Komponenten mit großen Schmelzpunktunterschieden

Question 27

Grundtyp peritektische Reaktion

Answer 27

Question 28

Reaktionsgleichung Eutektische bzw. Peritektische Reaktion

Answer 28

Question 29

Was passiert bei der Peritektischen Umwandlung?

Answer 29

Theoretisch müssten sich die beta-Mischkristalle durch Diffusion auflösen und atomar umordnen, sodass alpha-Mischkristalle aus ihnen werden. Es ist aber zu wenig Zeit dafür vorhanden --> großer Teil der primären beta-Mischkristalle bleibt erhalten. Es bilden sich Säume aus alpha-Mischkristallen um die beta-Mischkristalle. Zudem bilden sich alpha-Mischkristalle aus der Restschmelze

Question 30

Wovon hängt die Zusammensetzung und die Breite der Säume aus den alpha-Mischkristallen ab? (peritektisch)

Answer 30

Diffusionsmöglichkeiten

Question 31

Wie ist der Anteil an A-Atomen bei dem alpha Mischkristallen aus der Restschmelze? (peritektisch)

Answer 31

hoch

Question 32

Wie ist der Anteil an B-Atomen bei den ungelösten alpha-Mischkristallen (periktektisch)

Answer 32

hoch

Question 33

Wie nennt man die analogen Festkörperreaktionen von eutektischen bzw. peritektischen Reaktionen?

Answer 33

eutektoid bzw. peritektoid

Question 34

Diagramm Gibbs-Energie bezogen auf die Temperatur eines Reinstoffs

Answer 34

Question 35

Konstruktion Zustanddiagramm aus Gibbs-Energie

Answer 35

Seite 257

Question 36

Definition Seigerung (Entmischungen)

Answer 36

chemische Inhomogenität bei Erstarrung

Question 37

Ursache Seigerung

Answer 37

Diffusion kann dem Kristallwachstum nicht schnell genug folgen

Question 38

Schematische Darstellung Seigerung

Answer 38

Aus der Schmelze gebildete Mischkristalle haben ein Kozentrationsgefälle von innen nach außen

Question 39

Beispiel für Seigerungen

Answer 39

Strangguss

Question 40

Wie werden Inhomogenitäten innerhalb einzelner Kristalle genannt?

Answer 40

Kristallseigerungen

Question 41

Wie kann man Kristallseigerungen homogenisieren?

Answer 41

Diffusionsglühung bei hohen Temperaturen

Question 42

Wozu führen Seigerungen?

Answer 42

Die zuletzt erstarrten Korngrenzen können bei deutlich niedrigeren Temperaturen schmelzen

Question 43

Was ist Block- bzw. Makroseigerung

Answer 43

Effekt der Zusammensetzungsgradienten (Im Bereich der mm und cm Skala) bei Bildung der Kristallen an Kokillenwänden

Question 44

Kann man Blockseigerungen durch Homogenisierungglühung eleminieren?

Answer 44

Nein nur abmildern

Question 45

Wie erreicht man eutektische Systeme?

Answer 45

Legierung von Komponenten mit zunehmender abstoßender Wechselwirkung

Question 46

Wie erreicht man intermetallische Phasen?

Answer 46

zunehmende Anziehungstendenz zwischen den Komponenten (keine Regellose Anordnung im festen Zustand bei Mischung, sondern periodische Anordnung)

Question 47

Wofür ist die intermetallische Phase Titanaluminid bekannt?

Answer 47

Leichtbau (hohe spezifische Festigkeit)