2)Festigkeit und Verformung

Description

-Festigkeit -Steifigkeit -Duktilität/Zähigkeit -Bruchformen -Kerbschlagzähigkeit -Oberflächenhärte -Spannungs-Dehnungs-Diagramm
Mary Wonderland
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Question Answer
Festigkeit (Def.) "Widerstandsfähigkeit gegen Verformung bzw Bruch" >Wenn ein Werkstoff mehr belastet wird, bis Bruch, desto höher Festigkeit
Steifigkeit (Def.) "Widerstand gegen elastische Verformung" >Steifigkeit höher, je höher Belastung, um eine elastische Verformung hervor zu rufen (E-Modul)
Duktilität/Zähigkeit und Sprödigkeit "Verformungsvermögen bis zum Bruch" >Je größer der Wert, der bis zum Bruch auftretenden Bruchdehnung A, desto höher Steifigkeit -Spröde, wenn er nahe der Elastizitätsgrenze bricht
Bruchformen (3 Stk+Def.) -Spaltbruch: verformungsarmer Bruch, senkrecht zur Beanspruchung -Duktiler Bruch: Wabenbruch/Verformungsbruch, tritt nach z.B. Einschnürung (Zugversuch) auf! -Mischbruch: Charakteristiken beider Brucharten Mischbruch
Weitere Beanspruchungsarten (3 Stk+Womit ermittelt?) Druck, Biegung, Torsion; ermittelt mit Prüfmaschinen
Kerbschlagbiegeversuch (Def.) Beim Kerbschlagbiegeversuch wird das Bruchverhalten von Werkstoffen bei unterschiedlichen Temperaturen untersucht. (krz>zäh-spröd-Übergang) -Große Bruchdehnung= viel aufgenommene Arbeit -Geringe Bruchdehnung = wenig aufgenommene Arbeit
Oberflächenhärte (Def.) Der Widerstand einer Werkstoffoberfläche gegen das Eindringen eines Körpers wird als "Härte" bezeichnet
Zugversuch (Def.) -Methode zur Bestimmung der Festigkeits- und Verformungskennwerte von Werkstoffen -Während des Versuchs werden Zugkraft und Verlängerung gemessen und von der Maschine im Kraft-Verlängerungs-Diagramm bzw. Spannungs-Dehnungs-Diagramm aufgezeichnet.
Zugversuch (was kann ermittelt werden?) - Zugfestigkeit Rm in MPa - Streckgrenze ReH und ReL in MPa (obere und untere Streckgrenze) - 0,2 %-Dehngrenze Rp 0,2 in MPa (mit Feindehnungsaufnehmer) - Bruchdehnung Ac in % - Brucheinschnürung Z in % - Elastizitätsmodul in MPa
Zugversuch( Formeln 2 Stk) ε= Δl/l σ=ε*E
Spannungs-Dehnungs-Diagramm (Bereiche: 3 Stk+Grenze) -linear-elastischer Bereich: Proprtionalbereich, "Hookesche Gerade">Hookesches Gesetz>typisch bei kleinen Dehnungen Metall; Glas/keramik linear-elastisches Verhalten bis zum Bruch -nichtlinear-elastischer Bereich: Verformung reversibel (elastisch) und keine Prop. mehr (z.B. Gummi) -plastischer Bereich: Verformung irreversibel (plastisch) -Überschreiten der Elastizitätsgrenze: Deformationen entstehen aufgrund von Versetzungsbewegungen
Spannungs-Dehnungs-Diagramm (Bild)
Streckgrenze R_eh Größte elastisch ertragbare Spannung
Dehngrenze R_p0,2 Spannung, die 0,2 % bleibende Dehnung verursacht
Zugfestigkeit R_m größte Spannungs im Zugversuch
Gleichmaßdehnung A_g größtmögliche plastische Dehnung ohne lokale Einschnürung
Bruchdehnung A_5 plastische Dehnung beim Bruch am Prop.-Stab
Brucheinschnürung Z prozentuale Verminderung der Querschnittsfläche an der Bruchstelle gegenüber der ursprünglichen Querschnittsfläche
FRAGEN 1) Was unterscheidet eine Belastung von einer Beanspruchung? -Belastung: Summer aller äußeren Kräfte (Schwerkräfte, ...) -Beanspruchung: Wie sich die Belastung im Gewebe auswirkt (Zug, Biegung, Spannung, ...)
Streckgrenze (Def.) Die Spannung, bis zu der ein Werkstoff bei Zugbeanspruchung keine dauerhafte plastische Verformung zeigt
Hookesches Gesetz Sigma = E *epsillon Sigma= F/A epsillon= delta l/l
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