Eisenwerkstoffe - Stahl

Question 1

Dichte, Schmelztemperatur und E-Modul von Eisen (zack, zack!)

Answer 1

Dichte: 7,85 g/cm3
T_kf = 1536 °C
E = 210 GPa

Question 2

Allgemeine Anwendungsbezeichnung von Stählen abhängig ihres Kohlenstoffgehalts (unter- und übereutektoid). Ab wann kein Stahl mehr?

Answer 2

Baustahl bis 0,5% C
Vergütungsstahl: 0,2-0,6% C
übereutektoid ab 0,8%
Werkzeugstahl 0,4-2% C
max. 2,06% C

Question 3

es gibt unlegierte, niedriglegierte und hochlegierte Stähle. Ab wann hochlegiert?

Answer 3

Ab 5% Masse irgend was anderes

Question 4

Was bedeutet C45E oder C60S für unlegierte Stähle?

Answer 4

C: Kohlenstoff-Stahl (G wäre Stahlguss)

0,45% C oder 0,6% C. Letzter Buchstabe ist Zusatzsymbol

Question 5

Niedriglegierte Stähle werden abhängig vom Legierungselement mit dem Faktor 4, 10, 100 oder 1000 mulipliziert. Welche?

Answer 5

Faktor 4: W, Mn, Si, Ni, Cr, Co
Faktor 10: Alle MOchten Voll Cules TiTAn(tal)
Faktor 100: Niemand Putzt Sein CEranfeld
Faktor 1000: Bor

Question 6

Wie viel C und Cr hat 100Cr6?

Answer 6

1% C und 1,5% Cr

Question 7

Auf dem Bohrer steht HS10-4-3-10+QT woraus besteht er?

Answer 7

HS = HighSpeed
Elemente W-Mo-V-Co (Wir Mochten Viel Coks) in %
keine C-Angabe

Question 8

Was bedeutet QT, QW oder U bei highspeed-Stählen?

Answer 8

QT: vergütet
QW: wassergehärtet
U: unbehandelt

Question 9

Woraus besteht X4NiCr20-8?

Answer 9

X: hochlegierter Stahl
0,04% C
20% Ni, 8% Cr

Question 10

Welche Nummern bedeuten die Werksstoffnummern der Form X. XX XX(XX)?

Answer 10

Werkstoffhauptgruppe, Stahlgruppe, Zählnummer

Question 11

Was sind die Werkstoffhauptgruppennummern?

Answer 11

0 Gusseisen
1 Stahl
2 Schwermetall
3 Leichtmetall
4 Sinterzeug
5-8 Nichtmetall
9 frei

Question 12

Was macht man mit Erz, bevor es in den Hochofen kommt?

Answer 12

Dreck durch Magnetismus/Gravitation reduzieren, Rösten und Pelletieren

Question 13

Was kommt in den Hochofen rein, was raus?

Answer 13

Rein: Erz, Koks, Kalkstein
Raus: Schlacke, Gichtgas, Roheisen (3-4% C)

Question 14

Wie verwandelt man Roheisen in Stahl?

Answer 14

Frischen: Sauerstoff bei 1250°C einblasen. Oxidation erwärmt auf 1600°C, Schrott zur Kühlung. ggf. Legierungselemente gleich mit dazu

Question 15

Wie beruhigt man Stahl?

Answer 15

meist durch Zusatz von Si oder Al. Verringert die Gasentwicklung beim Abgiesen, damit keine Poren entstehen

Question 16

Was muss man hinsichtlich der Ofenatmosphäre ab 550°C beachten?

Answer 16

Bei Luft (CO2) oder Wasserdampf kommt es zum verzundern und Randentkohlung. Eisen reagiert

Question 17

Normalisieren ist das wichtigste Wärmebehandlungsverfahren neben dem Vergüten. Was passiert?

Answer 17

alpha-gamma-alpha-Umwandlung führt zur Umkristalliesation und Kornverfeinerung

Question 18

Bei welcher Temperatur werden untereutektoide Stähle normalisiert und was kommt dabei heraus?

Answer 18

50°C über A_C3-Linie -> ferritisch-perlitisches Gefüge

Question 19

Bei welcher Temperatur werden übereutektoide Stähle normalisiert und was kommt dabei heraus?

Answer 19

50 °C über A_C1-Linie -> feinlamelares, perlitisches Gefüge

Question 20

Wie funktioniert das weichglühen?

Answer 20

dicht unterhalb von A_C1 (unter-E) oder pendelnd um A_C1 (über-E), kugeliges Fe3C hat geringere Grenzflächenenergie als lamellares, dann hat man kugeliges Gefüge -> gut verformbar

Question 21

Was ist Rekristallisieren?

Answer 21

500-700°C macht Eigenschaftsänderung der Kaltverformung rückgängig und stellt feinkörniges Gefüge her. Umwandlungsfähige Stähle lieber normalisieren

Question 22

Was ist Spannungsarmglühen?

Answer 22

450-650 °C (nicht zu hoch), damit sich Spannungen abbauen können

Question 23

Man hat ein Gamma-Mischkristall und lässt es entweder langsam, moderat, oder schnell abkühlen. Was bekommt man?

Answer 23

Langsam: Perlit
Moderat: Bainit
Schnell: Martensit

Question 24

Wie verändern Tempertur die Martensitstarttemperatur und die kritische Abkühlgeschwindigkeit?

Answer 24

beides reduziert

Question 25

Welche Wärmebehandlungsarten von Stahl sind industriell relevant?

Answer 25

Härten, Anlassen, Glühen, Thermochemische Diffusion, Bainitisieren

Question 26

Wie beeinflussen Kohlenstoffgehalt und der Gehalt von Legierungselementen die Schweißfähigkeit?

Answer 26

Schweißfähigkeit wird verringert. Ab 0,6% Kohlenstoffäquivalent Gefahr von Versprödung

Question 27

Wie hoch ist die Gießtemperatur von Gusseisen etwa?

Answer 27

1300-1500 °C

Question 28

Das Gusseisen (graue Erstarrung) hat die Bezeichnung GJS, GJS, GJV. Welche Form hat das Graphit?

Answer 28

GJL: lamellar
GJV: vermicular
GJS: globular (sphere)

Question 29

Was sind interessante Eigenschaften von GJL?

Answer 29

geringe Zugfestigkeit, Druck höher, große Dämpfung, gut Zerspanbar, günstige Reibung

Question 30

Interessante Eigenschaften von GJS

Answer 30

Festigkeit höher als GJL, geringere Dämpfung, warmumformbar, mehr Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit als GJL

Question 31

Interessante Eigenschaften GJV

Answer 31

Temperaturwechselfestigkeit hoch, in den meisten Eigenschaften Kompromiss zwischen GJL und GJS

Question 32

Was ist GJMW und GJMB

Answer 32

Temperguss white und black

Question 33

Was braucht man, um GJMB oder GJMW herzustellen?

Answer 33

Temperrohguss und ca. 1% Si. Glühen entweder in oxidierender Atmosphäre (weiß) oder Schutzgasatmmosphäre (schwarz)

Question 34

Woraus entsteht Hartguss GJH?

Answer 34

metabstabiles Fe-Fe3C-System

Question 35

Wie hoch ist der E-Modul von Eisen?

Answer 35

210 GPa

Question 36

Wie hoch ist der E-Modul von Al?

Answer 36

70 GPa