Lösungsvorschlag SS 2016.pdf

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Lösungsvorschlag der Klausur vom Sommersemester 2016 RU

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Ich denke hier sollte links Trennbruch und rechts Gleitbruch hin. (Skript S.85)
Andersherum
was heißt das umgangssprachlich ?
wie sind die definitionen der technischen sinnvollen Verwendungen
verstehe das intervall nicht.
Das stimmt doch nicht, es ist doch nicht das gleiche, ob eine Legierung zu 50 M/o aus B oder zu 50a/o aus B besteht. Das Gesetz der abgewandten Hebelarme gilt aber für a/o und m/o
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Welche man benutzt ist jedenfalls nicht egal, je nachdem welche Skala man benutzt, wir die Legierung an einer anderen Stelle liegen.
Kann nicht sein, da du lediglich mit Verhältnissen rechnest. Du kannst mit beidem rechnen und so lange du richtig abliest liegt, wirst du jeweils die gleichen Ergebnisse herausbekommen. Bzw. dein Ergebnis passt zur jeweiligen Skalar, wenn du eine Legierung berechnest wird das Ergebnis logischerweise nicht gleich sein, aber an der Stelle von dem m/o-Wert liegt darüber der zugehörige a/o-Wert. Auf dem Bild ist der Fehler, dass sie Einheiten noch am Ergebnis stehen, die kürzen sich eigentlich raus.
Hauptbildner von MC sind V, Nb, Ti, W (Skript S. 322)
bei den hier genannten Stählen sind die Elemente keine MC Elemente vorhanden. Wäre es dann nicht Mo als M2C?
Warum? Wie kommt man drauf?
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T ist auf jeden Fall größer als 1200.. bei mir 1220°C
hätt ich auch gesagt
Mf und Ms sind Temperaturen unlegierter Stähle... X40CrMoV5-1 ist ein legierter Stahl.. ich verstehe nicht ganz wieso Mf hier von Bedeutung ist, wenn dies nicht relevant für den anderen Stahl ist
Muss das nicht andersherum sein ?
Ja, wurde in der Übung auch andersherum gemacht
Warum kann man hier für p(i) p(a) einsetzen?
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@Anonymes Riesenrad Wie kommst du denn dann auf den Innendruck?
ich hätte eher pi=pa gesetzt, da wir ja einen Puls mit Ausschlagsspannung pa haben. Ein Puls ist doch eine zyklische Schwingung, jedoch wird der negative Teil abgeschnitten. Somit haben wir die Maximalspannung im Punkt pi=pa
Komme da auf genau 1/3. Wurde das hier gerundet?
Wieso runden? Das ist Msigma aus dem Aufgabenteil obendrüber
Aber wenn man von den Spannungen aus die Gerade aufstellt, startet man bei 240 MPa und bei SigmaM= 180 ist man bei 180, somit hat man eine Steigung von -1/3.. Also ganz so abwegig ist das nicht :D
Warum ist sigma_r negativ? Das Minus vor dem Bruch kann ja auch aufgehoben werden, wenn r_a/r < 1 ist. Somit wäre der gesamte Zähler negativ und sigma_r wieder positiv.
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Also ist r_i = r? Und wenn ja warum?
In der Aufgabe möchtest du den Fall der höchsten Zugbeanspruchung berechnen. Wenn du dir die Brüche (Achsial- / Tangentialspannung) kurz anschaust, merkst du, dass Sigma mit r_i = r am größten wird.
ich halte beides für falsch, weil der kleinste Abstand zwischen zwei Atomen beim KRZ auf einer Kante liegen muss und beim KFZ auch. Deshalb wäre die Formel Abstand = a-2R
Wäre der nicht eigentlich null? Ich meine, bei krz berühren sie sich doch auf der Raumdiagonale und bei kfz analog auf der flächendiagonale?
Der kleinste Atomabstand ist der Abstand der beiden Atommittelpunkte in dichtest gepackter Richtung.
Wie berechnet man die Konzentrationen?
Ich denke das heißt Wärmestauscheiben
Wie ist hier die Grundform der Gleichung?
Schätze mal die wollen bei X einfach sowas wie "hochlegierter Stahl" oder so hören. Und HS sind Schnellarbeitsstähle. Dabei wird der Legierungsgehalt in der Reihenfolge W-Mo-V-Co unverschlüsselt angegeben. Zudem hat man einen geringen C-Anteil und einen Cr-Anteil von ca. 4 m/%.
Ist das erste nicht auch ein Werkzeugstahl?
hätte da jetzt hochlegierter warmarbeitstahl gesagt für werkzeugstahl sind die lg elemente noch zu gering da sind die eher so bei 30 drüber
Das ist die übergangsphase
Müsste es nicht so aussehen? Wenn nein, warum?
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Ich hätte es ungefähr so gemacht, die einströmende C-Konzentration nimmt mit der Bauteiltiefe ab, wobei bei höheren Temperaturen mehr diffundieren kann und t0 halt den Zeitpunkt vor der Diffusion zeigt und somit nur die eigene C-Konzentration
Naja wenn drei Zeiten eingetragen sind, würde ich auch drei einzeichnen, sieht auch schöner aus ?
Das müssten glaub ich 4 Oktaederlücken pro Ez für kfz sein. Eine in der Mitte und auf jeder Kante teilt sich eine auf vier Elementarzellen, macht 1+(12/4)=4.
wären es dann nicht 9?
Ja vier, wie kommst du auf 9?
Welches D hast Du genommen, um das hier zu berechnen? Ich kome mit 2*10⁻7 und t = 36000s auf was anderes
Er hat sich oben beim ablesen vertan, ich hab mit 2,5*10^-7 gerechnet und das raus
Woher weiß man, dass das beta hier im Nenner steht? Ist irgendwie intuitiv, aber eigentlich müsste dann doch ne Klammer drum oder?
Ich denke das wäre durch Klammern gekennzeichnet würde es nicht im Nenner stehen, bzw das Beta steht auch so nah an der 2.24 dran dass ich es recht eindeutig finde dass das zusammen gehört
Ja wiegesagt intuitiv ist es schon, aber rein mathematisch gesehen
Muss man es auf diese Einheit überführen?
Ich glaube nicht unbedingt, aber ich meine das sei auch falsch, der Bruch wird zu g/cm^2 , das cm^2 kürzt sich dann mit dem cm^2/s vom Diffusionskoeffizienten weg und es bleibt über g/s, was auch eigentlich die Einheit ist von irgendwelchen Strömen. Zumal das hier aufgelistete gr auch die falsche Abkürzung ist. Am besten immer versuchen in SI Einheiten zu rechnen, so generell
ich hätte hier zuerst an stationäre Diff mit konst Quelle und nicht stationäre Diff mit Konzentrationsausgleich gedacht. Wo seht ihr den Unterschied?
dann wäre nach den technischen Diffusionsarten gefragt
Evtl. 136° Spitzwinkel noch interessant
das ist doch nur bei Knoop der Fall?
Vieckers ist 136, Knoop ist 130 bzw 172 Grad
woher kommen diese werte?
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ach hat sich erledigt, sind hochgerechnet wurden.
Gib mal den Bruch in den Taschenrechner ein. Da kommt Gansu diese Bruch
Warum hat man hier 6 Oktaederlücken? Die Lücken sind doch jeweils zwei Elementarzellen zugeordnet, da sie genau auf der Kante liegen.
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Aber ich habe doch 6 Außenflächen, von denen je die Hälfte der Lücke zu meiner Elementarzelle gehört. Dann müssten es doch 3 sein.
Du hast auch jeweils in der Mitte der jeweiligen Kante eine Oktaeder Lücke aufspannen, bei der nur 1/4 in der Elementarzelle liegt. bei 12 Kanten hast du dann nochmal 3 Oktaeder zusätzlich.
6% W, 5% Mo, 2% V, 5% Co, ca 4% Cr und etwa 1% C Ein Schnellarbeitsstahl
Woher kommt das Konzentrationsintervall?
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Aber warum muss die Legierung unbedingt dazwischen liegen? Könnte doch auch bei weniger m% B, also zB. durch die homogene Beta Phase abkühlen oder nicht?
Ich bin mir nicht sicher, denke aber, dass ja nur in diesem Bereich nach Ende der Erstarrung alpha oder beta zum Teil vorliegt. Also wenn du z.B. bei 20 a/o abkühlst hast du bei Ende der Erstarrung 100% beta. Du brauchst also einen Punkt, der aus alpha oder beta und gamma besteht und zum Zeitpunkt wenn gerade keine Schmelze mehr vorhanden ist 50% von einem der beiden hat. Ist ein bisschen schwer in Worte zu fassen, aber ich hoffe es hat geholfen
Wie kommt man hier auf die 69,44% und 65,75%?
x(Delta)=(cL1-cEpsilon)/(cDelta-cEpsilon) Dann setzt du für cL1 70 und 72,5% jeweils ein, kriegst dann einen niedrigeren und einen höheren Wert für jeweils x(Delta) und x(Epsilon) und setzt den höheren dann in die Tabelle ein
Müsste hier nicht 1.07x10ˆ-10 stehen? Weil ja die ganze Lücke gemeint ist. Die ist a-2r groß. Genauso für kurz? also den Wert mal 2?
würde ich genauso sagen
aber wegen radius musst du durch 2 teilen
Wo bekommt man den Diffusionskoeffizienten her?
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Woher hat man t für die Formel für x?
Aus Teil b
Müsste hier nicht 1,5*10^8 rauskommen?
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oh man ?‍♂️. Ich war der festen Überzeugung, 0,07-0,03 wäre 0,05. Ich gehe mich dann mal exmatrikulieren
haha nice, mach vorher aber noch das Studium zu Ende! :D
No area was marked for this question
Müsste der Konzentrationsverlauf nicht genau andersherum sein? sich also von 0,1 m/o zu 0,5 m/o annähern? weil der Stahl wird ja aufgekohlt, also es wird mehr Kohlenstoff zugesetzt
denke auch
Das Diagramm stellt nicht den Verlauf der Konzentration mit der Zeit da, sondern mit dem Ort zum Zeitpunkt t1 über die dicke der Platte. der Verlauf ist aber trotzdem falsch gezeichnet
warum wurde beta weggelassen?
beta ist MK der Komponent A
Müsste man die Spannung hier nicht formell mit der zuvor berechneten maximalen Ausschlagsspannung sigma_a =131,7 MPa vergleichen? Macht hier zwar kaum einen Unterschied, aber so zum generellen Vorgehen?
nur wenn du die dauerhaft ertragbare ausschlagsspan. nimmst glaub ich. einfach sigma a wäre glaub ich falsch weil du das ja nur auf die spannung beziehst und nicht auf dein bauteil.
Mit sigma_a meine ich ja die in der Teilaufgabe davor berechnete dauerhaft ertragbare Ausschlagsspannung. Aber wenn man einfach sigma_zsch nimmt, berücksichtigt man doch garnicht das gegebene Spannungsverhältnis R=0,412, da sigma_zsch doch der Sonderfall R=0 ist, heißt es hätte keinen Bezug zu dieser Auslegung.
wurden hier einfach zwei random Stellen im Diagramm für Temperaturen größer als 0,817 genommen?
könnten auch drunter liegen sofern auf der selben geraden. hier wird nur versucht do zu eliminieren um nur noch 1 unbekannte zu haben
Ist das nicht, r(oktaeder)=((a*2^0,5)/2)-r(atom) für kfz?
wie komm ich auf 2.1
Da soll 2*131,4 stehen, was 2 * Ozsch (beta = 1,37)/2 entspricht. Ich halte das mit 2 multiplizieren aber für falsch, da sich beta laut skript auf ausschlagsspannungen bezieht. Da ja gilt Ozsch = 2* Oa , ist Ozsch/2 ja schon der richtige wert für die ausschlagsspannung weshalb mein Ergebnis halt 180 statt 360 MPa ist.
Du kannst sowohl mit sigma_zSch oder sigma_zSch/2 rechnen, allerdings musst du darauf achten, dass du es sowohl im Zähler, als auch im Nenner machst! Du musst eben nur darauf achten, dass du dann den Wert als Lösung auch als solchen angibst. Also sigma_zSch = 360, das stimmt schon. Es muss ja auch größer sein als sigma_zdW, wie man in Smith-/Haigh-Diagrammen sehen kann!
Was ist der Unterschied zwischen Kristallen und Mischkristallen? Wären hier nicht eigentlich nur Alpha, Beta und Eta die einzigen Mischkristalle?
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warum epsilon als normaler kristall angesehen wird weiß ich aber leider auch nicht :/
Epsilon bezeichnet man richtig als Kristall der intermetallischen Phase. Nur Kristall da er keine Löslichkeit hat
Ist hier mit Art der Phase nicht eutektisch / peritektisch gemeint?
(eutektoid/peritektoid)
ist die dauerhaft ertragbare Spannung für zuschgschwellbeanspruchung nicht sigmazsch/2 ?
ja, Die dauerhaft ertragbare spannungsamplitude ist sigmazsch/2
Deshalb habe ich 180 statt 360 MPa raus.
Müsste hier nicht 3 mal Wurzel 2 /25 rauskommen?
Ja, D wurde hier in dem Bild falsch abgelesen
Einheit hier ist J/mol
hier fehlt noch t0 und t2/t1 oder?
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Entweder man müsste die Kurve drehen, sodass die Konzentration zunimmt, wenn man es so wie hier gegen die Zeit aufträgt, oder man müsste hier die Achsenbeschriftung von t zu x, also den Abstand, ändern und für die drei Zeiten einen Graphen zeichnen.
Ja, da es sich ja um aufkohlen handelt müsste man dochbei t=0 mit c= 0,1 anfangen und dann eine kurve zeichnen die im grenzwert gegen 0,5 m/o läuft, oder?
Das ist falsch. Da die Skalierung hier in 0,2er schritten ist und nicht wie bei dir angenommen in 0,1er Schritten
Wie kommt man auf cB ?
C10, heißt ein Stahl mit 0,1 m/o an Kohlenstoff. Durch Faktor 100 teilen
Je nach Prüfverfahren kann bei Rockwell doch auch ein Prüfkörper in Form eines Kegels verwendet werden oder?
Ja, HRC: Rockwell Cone (Diamant Kegel), HRB: Rockwell Ball (gehärtete Stahlkugel)