5 Mechanisches Verhalten Flashcards
(34 cards)
1
Q
Planar
A
eben
2
Q
Festigkeit
A
ausreichende Widerstandsfähigkeit bei Belastung
3
Q
Plastizität
A
- Verformungsvermögen bis zum Bruch
- abhängig von Struktur, Gefüge und äußerer Beanspruchung, z.B. Temperatur
4
Q
Reaktion eines Werkstoffes auf äußere Beanspruchung
A
- reversible
- irreversible Verformung
- Bruch
5
Q
reversible Verformung
A
- elastische Verformung
- bei Entlastung nimmt das Bauteil seine ursprüngliche Form an
6
Q
irreversible Verformung
A
- plastische Verformung
- bleibende Formänderung nach Entlastung
7
Q
Bruch
A
- Zerstörung des Bauteils durch Ausbreitung von Rissen
- makroskopische Trennung
8
Q
Kraft-Verlängerungs-Diagramm
A
9
Q
Normalspannung
A
- Spannung senkrecht zur Fläche
- Volumen bleibt gleich, da Querschnittsverringerung (εq)
10
Q
Schubspannung
A
11
Q
Querkontraktionszahl / Poissonsche Konstante
A
12
Q
(An-)Isotropie
A
- Unabhängigkeit einer Eigenschaft von der Richtung
- Gegenteil: Anisotropie
- Richtungsabhängigkeit einer Eigenschaft
- alle Metalle sind isotrop
13
Q
Hooksche Gesetz - linear-elastische Verformung
A
- Feder: linear-elastisches Verhalten: Verformung ~ Belastung
- gilt nur im elastischen Bereich
- Spannung ~ elastische Verfomung
- Schubspannung ~ Schiebung
14
Q
Einheiten mechanischer Kenngrößen
A
- Spannung: MPa (N/mm2)
- Dehnung: %
- E-Modul: MPa
15
Q
Elastizitäsmodul
A
- je größer, umso stärker Federkraft
- mehr Kraft wird benötigt
- größere Steifigkeit
16
Q
Spannungs-Dehnungs-Diagramm
A
Kraft-Verlängerungs-Diagramm ⇒ Spannungs-Dehnungs-Diagramm
17
Q
Richungsabhängigkeit
A
- elastische Konstanten (E und G) sind anisotrop ⇒ Ausmaß der Verformung untersch. groß
- Technische Werktstoffe meist polykristallin ⇒ makroskopisch gesehen isotrop
- statistische Verteilung der Orientierungen ⇒ quasi-isotrop
- Vorzugsrichtung (mit Textur) ⇒ anisotrop
18
Q
elastische Konstanten
A
19
Q
Plastische Verformung
A
- Streckgrenze (Ende des elastischen Bereichs): Re
20
Q
wahres Spannungs-Dehnungsdiagramm
A
- Bezug zur Anfgans- bzw. aktuellen Fläche, denn
- Einschnürung
- Querschnitt in der Mitte der Probe wird verjüngt
- Probe wird kleiner
21
Q
Spannungs-Dehnungs-Verhalten von duktien Werkstoffen
A
22
Q
Zusammenhang makroskopische / mikroskopische Verformung
A
23
Q
Kaltverfestigung
A
- plastische Verformung von Metallen
- steigt #Versetzungen (Versetzungsdichte), so steigt Re
- d.h. entlastet man ein bis zu einem bestimmten Grad plastisch verformtes Material, besitzt es eine höhere Versetzungsdichte und damit höhere Streckgrenze als im unbelasteten Zustand - es ist kaltverfestigt.
24
Q
Frank-Reed-Quelle
A
- Versetzungsvervielfältigung/-multiplikation
- erzeugt Anstieg der Streckgrenze ⇒ Kaltverfestigung
- je größer die Belastung, desto mehr Versetzungen
- je mehr Versetzungen durchwandern, desto höhere gegenseitige Behinderung der Versetzungsbewegung
- Kalt-/Verformungsverfestigung:
- Zunahme der erforderlichen Schubspannung im Verlauf der plastischen Verformung
25
Mischkristallverfestigung
* Fremdatom (regulärer- oder Zwischengitterplatz)
* verzerrtes Umfeld mit Spannungsfeld
* Stufenversetzung trifft auf o.g. Umfeld und muss
* zusätzlichen Spannungsbetrag aufwenden, um Versetzung durch Fremdatoms hindurchzubewegen
* steigt mit zunehmender Konzentration an substituierten Atomen
26
Korngrenzenverfestigung
* bei Behinderung der Versetzungsbewegung steigt die Streckgrenze
* Korngrenzen = Barrieren für Versetzungen
* je feinkörniger, desto mehr Korngrenzen, umso größere Streckgrenze
27
Schneidmechanismus
* Versetzungen trifft auf Ausscheidung/feindispers eingelagerte Teilchen
* wenn Teilchen und Matrix kohärent, dann
* geschnitten: Versetzung kann auf gleicher GLeitebene Teilchen durchlaufen
* oder umgangen ⇒ Orwan
28
Orowanmechanismus
* Ausscheidungen und Matrix inkohärent
* Teilchen wird durch Versetzung umgangen
* wenn teilkohärent
* geschnitten: Burgersvektor = Gleitebene von Matrix und Ausscheidung + bestimmter Teilchendurchmesser
* umgangen: ansonsten
29
Einfluss Partikeldurchmesser auf Streckgrenze
30
Verfestigungsmechanismen
* Wechselwirkung zwischen versetzungen und Mikrostruktur
* Dispersionsverfestigung: Einlagerung feindispers verteilter Teilchen im Korninneren eines Matrixstoffes
* Feinkornhärtung: Konrgrenzenverfestigung
31
Bruch
* bei kritischer Spannung = Bruchspannung
* Versagen des Bauteils
* makroskopische Trennung duch Aufspalten der Bindungen im Material
* 2 Bruchverhalten:
* Zähbruch
* Sprödbruch
32
Zähbruch
* starke Verformung und Einschnürung des Werkstoffes vor dem Bruch
33
Sprödbruch
* minimale bzw. keine Verformung des Werkstoffes vor dem Bruch
* i.d.R keine Hinweise
* abhängig von Werkstoffeigenschaften, aber auch äußere Beanspruchung (T, Belastungsgeschwindigkeit etc.)
* Bsp.: spröde Werkstoffe wie Glas, Keramik
34
Bruchmodus bei spröden Werkstoffen
* transkristalliner Rissverlauf (durch die Körner):
* nahezu auf einer Ebene
* ohne Rissumlenkung
* interkristalli - entlang der Korngrenzen:
* Rissablenkung entlang der Korngrenzen
* längerer Weg für Riss ⇒ Sprödigkeit etwas kleiner
