16) Nichteisenmetalle-/legierungen: Magnesium, Titan und Nickel

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-Eigenschaften -Verfestigungsmechanismen -Nachteile
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Question Answer
Magnesium (Dichte, T_s; E-Modul; Ausdehnungskoeffizient; Zugfestigkeit; Bruchdehnung) -Dichte: 1,74 g/cm³ -Ts: 649 °C -E-Modul: 45000 N/mm² -Ausdehnungskoeffizient: 25 10-6/K -Zugfestigkeit: 80-180 N/mm² -Bruchdehnung: 1-12 %
Magnesium (Gitter, Legierbarkeit, Gewinnung aus..?, 2 Nachteile) -Hdp, keine Allotropie -gut legierbar -gewinnung aus Meerwassser und Salzen -korrosionsgefährdet -brandgefährdet
Magnsium Verwendung 2 -Hauptsächliche Verwendung zur Al-Legierung -Im Leichtbau wegen geringen Dichte
Magnsium (Verfestigungsmechanismen) 3 Stk -Mischkristallbildung -Teilchenverfestigung (Im Legierungssystem mit Al als Ausscheidungsverfestigung)
Titan (Dichte, T_s; E-Modul; Ausdehnungskoeffizient) -Dichte: 4,5 g/cm³ -Ts: 1670 °C -E-Modul: 110000 N/mm² -Ausdehnungskoeffizient: 9 10-6/K
Titan (Gitter, Gewinnung aus...?; Festigkeit?Vorteile?) Gitter: Allotropie> RT: α-Titan (hdp); >882°C β-Titan (krz) -Aufwändige Gewinnung aus Erzen -Festigkeitswerte im Bereich von Stahl -sehr korrosionsbetändig
Titan: Verfestigungsmechanismen bei Legierungen (2) -MK-und Ausscheidungsverfestigung durch Wärmebehandlung
Titanlegierungen (Anwendung 2) Sportgeräte, Flugzeugfahrwerk
3 Vorteile Titan/Titanlegierungen -Hohe Festigkeit (mit wenig Dichte) -Warmfestigkeit (Leichtbau) -gute Korrosionsbeständigkeit
Nickel (Dichte, T_s; E-Modul; Ausdehnungskoeffizient, Zugfestigkeit, Bruchdehnung) -Dichte: 8,88 g/cm³ -Ts: 1453 °C -E-Modul: 210000 N/mm² -Ausdehnungskoeffizient: 13 10-6/K -Zugfestigkeit: 370-700 N/mm² -Bruchdehnung: 2-60 %
Nickel (Gitter, Gewinnung aus..?) Gitter: kfz, keine Allotropie -Sehr aufwändige und TEURE Gewinnung aus Erzen
Nickel (Vorteile 2) -sehr korrosionsbeständig -bei hohen Temp. häufig benutzt, weil geringe Kriechneigung und hohe Warmfestigung durch stabile Korngrenzen >"Nickel-Superlegierungen"
Nickel (Festigkeit, Magnetische Eigenschaften) -Festigkeitswerte im Bereich von Stahl, bei leicht höherer Dichte -RT bis 360°C ferromagnetisch
Nickel (Verfestigungsmechanismen) -MK durch Legierung -Teilchenverfestigung durch intermetallische Phasen -Carbidbildung
Welche Eigenschaftskombination liegt der Wahl von Magnesium oder Titan zugrunde? Hohe Festigkeit bei geringer Dichte
Eignen sich Magnesium bzw. Titan für eine Kaltumformung? Nein, weil hdp (Titan bei RT-882°C) und deshalb 3 Gleitebenen
Was bedeutet „α+β“-Typ bei Titan? Dualphasen , fest und zäh, β bei RT wegen LE besser verformbar
Was ist bei spanender Bearbeitung bei Magnesium und Titan zu beachten? -Mg-/Ti-Späne brennbar -Kühlschmierstoff benutzen
Warum ist Nickel trotz niedrigem Ts und geringer Festigkeit Titan als Hochtemperaturwerkstoff überlegen?(2) -Weil keine Gittermodifikation stattfindet -Kriechen bei Nickel langsamer (geringe Diffusion)
Erklären Sie die Eigenschaften von Inconel (3) -Nickelbasislegierung -Deutlicher Abfall nach 400 °C -Festigkeit nimmt ab/ Dehnung zu
Gefügebilder von Nichteisenwerkstoffen (Bild)
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