Legierungslehre. b) Zeichnen Sie in das Zustandsdiagramm die Soliduslinie und die Liquiduslinie

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1 Übung Werkstoffkunde I Legierungslehre 7. Aufgabe: a) Charakterisieren Sie das nachfolgend dargestellte Zeistoffsystem und beschriften Sie die einzelnen Phasenfelder. b) Zeichnen Sie in das Zustandsdiagramm die Soliduslinie und die Liquiduslinie ein. c) Wie lautet die für dieses System typische Reaktion? d) Wenden Sie für die Legierung L 1 das Hebelgesetz bei den emperaturen 1 und 2 an. Unterscheiden Sie dabei Art, Menge und Zusammensetzung der vorliegenden Gefügebestandteile. e) Bestimmen Sie Art, Menge und Zusammensetzung der vorliegenden Gefügebestandteile für die Legierung L 2 bei der emperatur 2. f) Zeichnen Sie die Gefügediagramme des Systems für die emperatur 1 und für Raumtemperatur.

2 Übung Werkstoffkunde I Legierungslehre zu Aufgabe 7a) - Beschriftung des Zustandsdiagramms nach Art des Kristallgitters Aussage: Welche Mischkristalltypen liegen in elchem Bereich des Zustandsdiagrammes vor?

3 Übung Werkstoffkunde I Beschriftung des Zustandsdiagramms nach Art der Entstehung der Phasen Aussage: Wann und oher entstehen elche Mischkristalle?

4 Übung Werkstoffkunde I zu Aufgabe 7b) Liquiduslinie: Linie, oberhalb der alles flüssig ist Soliduslinie: Linie, unter der alles erstarrt ist Eutektikale: aagrechte Linie, bei der die eutektische Reaktion abläuft Segregatlinie: Linie, bei der Ausscheidungen beginnen zu Aufgabe 7c) ypische Reaktion für dieses System: zu Aufgabe 7d) allgemeine Vorgehenseise: Bei entsprechender emperatur Konode (parallel zur Konzentrationsachse) einzeichnen Schnittpunkte mit den Phasengrenzen einzeichnen und auf die Konzentrationsachse loten Hebelgesetz anenden

5 Übung Werkstoffkunde I L R d1) Legierung L 1, emperatur 1 Art der Gefügebestandteile: α I, Schmelze Menge der Gefügebestandteile: αi S Zusammensetzung der Gefügebestandteile: α I : Punkt S: Punkt d2) Legierung L 1, emperatur 2 Art der Gefügebestandteile: α I, β II Menge der Gefügebestandteile: αi βii Zusammensetzung der Gefügebestandteile: α Ι : β segr : Punkt Punkt

6 Übung Werkstoffkunde I zu Aufgabe 7e) Legierung L 2, emperatur 2 L 1 L 2 2 R e1) Unterteilung nach der Kristallart ohne Beachtung des Eutektikums Art der Gefügebestandteile: α-mk, β-mk Menge der Gefügebestandteile: α β Zusammensetzung der Gefügebestandteile: α: Punkt β: Punkt e2) Unterteilung der Phasen nach ihrer Entstehung (Doppeltes Hebelgesetz) Bei E liegen bei der Legierung L 2 α I und Eutektikum vor Bei eiterer Abkühlung auf 2 scheiden sich aus den α I -MK β ΙΙ -MK aus. Die Anteile von α-mk und β-mk im Eutektikum lassen sich ebenfalls berechnen. Im Eutektikum erden ebenfalls Segregate ausgeschieden; da diese aber in dem sehr feinen Gefüge nicht erkennbar sind, ird die Zusammensetzung als gleichbleibend betrachtet.

7 Übung Werkstoffkunde I L 1 L 2 2 R Schritt 1: Gefügebaum aufstellen (elcher Bestandteil entsteht bei elcher emp. oraus?) Schritt 2: Hebelgesetz bei E Art der Gefügebestandteile: Menge der Gefügebestandteile: αi E

8 Übung Werkstoffkunde I Zusammensetung der Gefügebestandteile: α Ι : Punkt Ε: Punkt Aufteilung des Eutektikums in α-mk und β-mk bei E : Berechenbar, aber bei dieser emperatur noch nicht von Interesse Schritt 3: Hebelgesetz bei 2 a) Bestimmung der Menge an β II aus α I :

9 Übung Werkstoffkunde I b) Bestimmung der Menge an α-mk und β-mk im Eutektikum Art der Gefügebestandteile: Menge der Gefügebestandteile für 100% Eutektikum: αe βe Zusammensetzung der Gefügebestandteile: α E : Punkt β Ε : Punkt Menge der Gefügebestandteile bei 43,5% Eutektikum:

10 Übung Werkstoffkunde I Überprüfung: zu Aufgabe 7f) Das Gefügediagramm gibt die Gefügeanteile als Funktion der Konzentration bei einer konstanten emperatur bz. der emperatur bei einer konstanten Konzentration an. Ziel: für eine bestimmte emperatur (Konzentration c) die bei beliebiger Konzentration (emperatur) vorliegenden Gefügebestandteile und deren Mengenanteile bestimmen Allgemeine Vorgehenseise für die Aufstellung eines Gefügediagramms bei konstanter emperatur: emperaturkonode bei geählter emperatur einzeichnen Schnittpunkte der Konode mit den Phasengrenzlinien nach unten ins Gefügediagramm loten Diagramm erstellen

11 Übung Werkstoffkunde I R Gefügebestandteile in %

12 Übung Werkstoffkunde I R Gefügebestandteile in %

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