WK1 Klausur WS1718 Lösungsvorschlag.pdf

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Hochgeladen von Anonymer Nutzer am 07.08.2018
Beschreibung:

Nur eine Idee, bitte zerreißt diese Lösung nicht in der Luft sondern gebt konstruktive Verbesserungsvorschläge

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Schreibt man hier AuTi oder AB?
Ich würde AuTi schreiben, weil ja auch von Gold und Titan gesprochen wird und nihct den Komponenten A und B
meint ihr, dass preitet. Erstarrung richtig ist? Immerhin ist nach unten das eine Soliduslinie...
push
Was steht hier?
Kerbung
warum nicht vergüten?
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Vergüten ist Härten und Anlassen
Ich hätte gesagt Warmbadhärtung.
Wäre der Betriebspunkt nicht bei om = -300 und omega = 300?
ja betrag von -300 ist 300 und wääre damit im nicht dauerfesten bereich
Warum werden hier a,b,c als 1,1,1 angenommen?
push
Müsste es nicht Probe 2 sein, die höhere Gehalte von Cr und Ni hat? Es stimmt zwar, dass Chrom die Bainitnase nach rechts verschiebt, allerdings sind Cr und Ni in hohen Gehalten austenitstabilisierend, sodass keine eutektoide Umwandlung durchlaufen wird, somit sind sie nicht härtbar. (S. 320 im Skript)
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push
Auf S.338 ist ziemlich genau das Diagramm gegeben, mit dem oberen Verlauf als Probe mit Chrom. Also denke ich Probe 1 müsste stimmen
müsste BP2 nicht wegen R=-1 auf der Winkelhalbierenden im oberen linken Quadranten bei Oa=50 liegen
Nein
Kann jemand die Vorgehensweise bei dieser Aufgabe erklären ? Die darunter stehende Rechnung bringt mich nicht wirklich weiter bzw. ich verstehe den Gedanken dahinter nicht.
Anbei ein Foto mit den beiden Zustandspunkten 1 und zwei, zwischen denen sich der Mengenanteil von Ti-Mischkristallen verdoppelt. Achtung bei mir heißt ceta ny.
Spielt hier Kohlenstoffgehalt keine Rolle?
hat jemand hier Ideen?wie kommt man auf der richtige Antwort hier?
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Es soll ja auch nur der Ausdruck bestimmt werden, nicht der konkrete Wert
Hier analog zu Übung 5
Ist ,,Bruchende'' richtig?
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Weil sie nur daraufhin deuten (S.101)
Schublippen sind Ablenkungen der Gewaltbruchfläche in Spannungsrichtung gegen Ende der Rissausbreitung - so ungefähr S. 101
Wo findet man das im Skript? LG Martin
Beim Nitrieren halt :D S.342 Unten.
Woher weiß man, dass Re =400 Mpa ist. Re ist doch nur gleich sigma df von der Werkstoff ein gleiches Zug_Druckberhalten aufweist und das wäre ja niicht gegeben bei Gusseisen.
Soll die Anzahl nächster Nachbarn von Zink nicht 6, und die Packungsdichte nicht 65% sein? Für Zink gilt (Skript Seite 124) c/a = 1,856 > 1,633, keine dichteste Packung. Beispielsweise für das Atom in unterer Ebene nur die anderen 6 Atome in unterer Ebene als nächste Nachbarn. und für Packungsdichte gilt Formel (10.5) und bekommt man den Wert 65%. Aber wer kann c/a = 1,856 für Zink auswendig lernen....
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Schau mal Skript Seite 124. Steht die benötigte Zahl und Formel da.
(Aber ich glaube auch, dass es sich um einen Gedankenfehler beim Herstellen der Aufgabe handelt. Die Antwort 74% wurde erwartet.)
das ist doch falsch oder? 1. wo ist das peritektisch? 2. es darf nur ein homogenes feld rauskommen
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Ne. Also peritektoid bzw eutektoid
ja eutektoid und peritektoid. Aber die sind ähnlich, nur die beiden sind festkörperumwandlungen, also kommt da keine Schmelze vor
Unmittelbar nach vollständige Erstarrung (peritektischer Reaktion) soll die Zusammensetzung genau 20 a/o betragen.
Wo findet sich diese Begründung im Skript wieder?
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wäre es nicht eine Art Diffusionsglühen bei höheren T?
Bild 23.6 S334
Muss das hier immer kleiner sein oder reicht es zu zeigen, dass Kic „ungleich“ K ist?
Skript S.92 unten hab ich das gefunden
Der Riss breitet sich instabil ab Ki = Kic aus. Also damit man weiter betreiben kann, sollte Kic schon > Ki sein
könnte man das auch damit begründen, dass dann wieder austenitisiert wird?
Müsste auch gehen, immerhin geht die Härte ja zurück weil wiedervAustenitisiert wird. Dann muss die temperatur aber deutlich zu hoch gewählt werden
Ne ich glaube nicht, man muss nicht ganz ins Austenitgebiet erwärmen um einen Härteverlust zu haben, da reicht schon Weichglühen aus. Und Weichglühen ist unterhalb von der PS-Linie.
Warum ist das eigentlich HV und nicht HRC?
In ZTU-Diagrammen wird für gewöhnlich sowieso nur zwischen HRC und HV alterniert. Im Skript S.115 erkennst du, dass sich die HRC-Skala eher im zweistelligen Bereich bewegt. Also weißt du bei solch hohen Werten immer sofort, dass es sich um HV handelt.
Guck dir nochmal die Berechnung von HRC werden an, dann wirst du sehen dass die immer unter 100 liegen.
Kann mir jemand erklären, warum man eine Ausscheidung von a--->beta hat ?
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Die Gesamtmenge bleibt ja gleich, durch die Änderung der Verhältnisse der Hebelarme nimmt dann nur die Menge Beta zu.
bedeutet alpha-->beta, dass aus alpha beta ausgeschieden wird?
was ist in diesem feld hier oben?
bsetimmt man den punkt 220*0,9 und zecihnet dann einfach parallel?
ich denke es soll die Zugfestigkeit Rm sein.
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steht das im skript?
und siegmabW ist doch die biegefestigkeit
Geht auch Spannungsarmglühen? Bei dem Abschrecken beim Einsatzhärten kommt es ja zu einem Verzug...
die maximale Löslichkeit für Gold ist hier auch nur 1 bzw maximal 1,5 a/o oder nicht?
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Man macht hier eine senkrechte Linie von der Spitze und such dann den größten Abstand nach links oder?
Ja genau, für Gold den größten Abstand nach links und für Titan den größten Abstand nach rechts jeweils von der Spitzenlinie aus
Was sind hier γ und ε ? Phasen sollten eine Flaeche haben und die zwei hier sind einfach Punkte auf der Konzentrationsachse. Wurde mich auf eine Antwort freuen.
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und woher weiss ich hier, dass das der Fall sein muss?
bei jeder senkrechten ist immer eine Phase
Ist 0,8-2,1 nicht übereutektoid, aber untereutektisch? Meines Wissens ist über 4,3 erst übereutektisch, über dem eutektischen Punkt.
Wie kommt man hier auf den neuen t & r Wert?
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der Rest des Risses ist 5 mm, a(alt) waren 20, also 20-5=15 ---> Dicke des Druckbehälters
Warum nicht 20+5?
Müsste BP1 nicht außerhalb des Bereiches liegen bei (-300;300) ? Weil sigma(a) ist doch 300 oder?
jaa, habe ich auch so
Warum handelt es sich hier nicht um Automatenstahl?
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Das ist ein Vergütungsstahl oder?
würde ich auch sagen (s. 338 Mitte)
muss man hier bei sigma_m anfangen? bzw muss man es überhaupt bestimmen, in der aufgabenstellung steht ja nichts davon. Ich habe einfach im Ursprung angefangen
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Okay, also muss man bei sigma_m anfangen, sobald man das Verhältnis R gegeben hat.
kann man nicht auch von Sigma_u bis nach sigma_o gehen und dann wieder nach sigma_u? Dann hätte man auch eine periodendauer
wie erkennt man die Stahlgruppen?
Weiss jmd eigentlich wie?
es gibt ein paar die man leicht erkennt: Mn S -> Automatenstahl da sich Mangansulfide leicht zerspanen lassen X -> Hochlegierter stahl wenn die Legierungselemente nicht auf eine andere Kategorie hinweisen C und Cr mit Cr>12 und C>1,5 sind Werkzeugstähle HS sind alles Schnellarbeitsstähle
Warum wird die erste, notwendige Bedingung " Fmax/FQ <= 1,1 " nicht überprüft? Und wenn man diese überprüfen sollte, was setzt man für FQ und Fmax ein? Freue mich über eine Antwort.
Habe ich mich auch gefragt...
Wenn er sich nicht verrechnet hätte, wäre er schon an der geprüften Bedingung gescheitert, hätte die also auch nicht mehr prüfen müssen.
Müsste hier nicht Schublippe stehen? im Skript auf S. 100 ist das, wenn ich das richitg verstehe so eingetragen oder?
Denke ich auch
Ich würde nein sagen. In der Zeichnung ist keine Schublippe eingetragen, die man bezeichnen könnte. Und Gewaltbruchfläche ist der ganze geriffelte Bereich, also auch das markierte Feld
Warum ist die Kurve von Aluminium höher als die von Wolfram?
Liegt an den E-Modulen: Aluminium: E=70.000MPa Wolfram: E=405.000MPa Erinnerung: σ = E * ε
Es folgt natürlich bei gleicher Last: ε = σ/Ewolfram < σ/Ealuminium
Ich hätte hier anstatt der Freuqenz die Überlebenswahrscheinlichkeit. Meinungen?
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Ich weiß zwar nicht genau was du meinst, aber das Spannungsverhältnis ist vor Beginn des Versuchs festgelegt. Ein Wöhlerdiagramm bezieht sich immer nur auf ein Spannungsverhältnis
Festgelegt werden Spannungsamplitude Sigma_a, die Mittelspannung Sigma_m und die Grenzschwingspielzahl N_Grenz, nach deren erreichen eine Probe als dauerfest oder durchläufer gewertet wird. Quelle: https://www.zwickroell.com/de-de/materialpruefung-werkstoffpruefung/ermuedungsversuch/dauerschwingversuch-din-50100
Kann nochmal einer Erklären, warum hier das Diagramm von S.31 und nicht das von S.30 gefragt ist?
woher kommt dieser wert?
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Ah okay den liest man dann einfach nur ab ? Danke 😬
du kannst auch die geradengleichung aufstellen und dann den Wert berechnen. Geht aber mit Ablesen deutlich schneller.
Kann mir jemand sagen wie man hier drauf kommt?
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Also hier sehr nah an dem eutektischen Punkt oben rechts
Woran sieht man dass sie sich verdoppelt?
Woher weiß man dass die Kurve von Aluminium höher angesetzt ist als die von Wolfram bzw diese bei einer höhren Dehnung anfängt ?
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Aber könnte es nicht sein, dass beide Proben gleich schnell fließen, da sie auf 0.4T_S erhitzt werden. Wolfram ist zwar härter, wird dafür aber auch weiter erhitzt
Laut dem Bild auf S. 30 dürfte es doch gar nicht zum Bruch kommen?
Zu dieser Frage wurde keine Stelle markiert
Wie kommst du bei Aufgabe 5.c. auf die Konzentrationen? In der Aufgabe steht ja das bei der isothermen Phasenumwandlung der Mengenanteil der Titan MK sich verdoppelt. Wo liest du das ab?
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Ich bekomme 81,6 nicht 85
Die 85 aus der 5c sind aus dem Diagramm abgelesen.....
Wo hast du das her steht ja nicht im Skript und bei Google finde ich auch kein Gold-Titan zustandsdiagramm
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Meint ihr was welche Phase ist? Das wäre meine Idee gewesen, hab einfach geschaut wie es passt. Da eta sollte ein ny sein
Ist doch egal welches kommt. Man muss es ja nicht umbedingt kennen. Die aufgaben dazu sind ja immer ähnlich und die Vorgehensweise bleibt gleich
Müsste das nicht 50-49 = 1 a/o sein?
Hab ich auch so
da man jetzt ein neues R=0,5 hat müsste man doch eine neue Gerade ziehen da die Steigung anders ist und hätte somit einen anderen Bereich als den aus dem Aufgabenteil davor oder nicht?
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Muss man denn hier die Mittelspannung mit neuem sigma_a und R ausrechnen, um eben eine neue Gerade zu zeichnen? Dann wäre der Betriebspunkt aber im dauerfesten Bereich? Oder kann man mit dem was man vorher gezeichnet hat arbeiten?
Mit der vorherigen Begrenzung arbeiten, die ändert sich wie gesagt nicht.
Dort kommt 186 mm raus
sollte man logt schrieben??
Wenn man ein neuen Werkstoff prüft ist mir doch kein Ngrenz bekannt??? Wenn ich den Wöhlerversuch oft genug mache kann ich dann ja eine Ngrenz festlegen?? oder ist von allen Werkstoffen Ngrenz schon ermittelt???7
Ist das hier nicht falsch eingezeichnet?
Nein das müsste richtig sein. Denn R = -∞ heißt, dass die obere Spannung 0 sein muss. Dann musst du von der Winkelhalbierenden jeweils 50 MPa nach oben und unten gehen, sodass du mit der oberen Spannung bei 0 MPa landest.
Fällt dieser Stahl unter die Kategorie Vergütungsstahl? (0,3-0,6 C und Cr Ni)
Qualitäts- und Vergütungsstahl sind nur Stähle C30-C60
Danke war schon spät, hab X40 anstatt X4 gelesen
ist das nicht voll untypisch für untereutektoid (müsste die kurve nicht am ende hoch gehen)
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Untereutektoider Stahl= kurve geht nach unten, über=oben. Bei unlegierten Stählen. Hier ist man offenbar aber übereutektoid, wegen der Aufkohlung und Acm. Ms-Verlauf würde ich in diesem Fall einfach hinnehmen.
genau die gleiche Frage habe ich mir auch gestellt und ich sehe es auch so, dass wir es einfach so hinnehmen müssen. Auf jden Fall ist es übereutektoid wegen Acm.
Wieso ist hier nicht F?
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Vgl Übung 12 Aufg 2, (übereutektoider unlegierter Stahl), zunächst weißt der gestrichelte Strich auf Karbid hin. Außerdem steht auch hier in der Aufgstellung , dass es sich um ein Diagramm von Stahl nach Aufkohlung, d.h. im übereutektoiden Bereich handelt. Im übereutektoiden liegt kein Ferrit mehr vor.
Der Stahl wurde aufgekohlt, d.h., dass ein höherer C-Gehalt im Stahl ist und der Stahl nun übereutektoid abkühlt. in Bild 6-2 ist das auch aus der Kennzeichnung Acm ersichtlich. Es kommt also zu voreutektoider Zementit-Bildung, im ZTU-Schaubild abgekürzt durch K(Karbid).
Kannst du mir erklären wie finde ich die obere kritische geschwindigkeit?Also ich warum ist nicht die erste Kurve,ist schon in Martensit umgewandelt
Ist die langsamste Abkühlgeschwindigkeit bei der gerade noch reines Martensit entsteht
Was bedeutet dieser Ausdruck?
S.97 im skript. Das ist die Bedingung, die gelten muss. Dh B a und w-a müssen jeweils größer gleich dem rechten ausdruck sein
l
du hast falsche Rechnung hier,die Ergebnis ist 185 mm
ist hier nicht die spannung konstant? also ändert sich ja die zugkraft
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ne das ist doch der unterschied vom zeitstandversuch zum zugversuch. das ist doch hier abgefragt wurden.. zeig mir mal wie du dann dein spannungsdehnungs diagramm mit einer konstanten spannung zeichnest beim zugversuch hahaha
Sry habe mich verschrieben ich meine natürlich den Zeitstandversuch, welcher mit konstanter Spannung oder konstanter Kraft durchgeführt werden kann.
Losglühen und Auslagern habe ich da geschrieben. ist das Ausscheidungshärtung?
Ja siehe Klausur WS 15/16
Wie zeichnet man das ein?
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Dann ist es aber falasch, dass er P= 90% schreibt. Denn es ist P=10%, weil nach einer Überlebenswahrscheinlichkeit von 90% gefragt ist.
Wenn du dir das logisch herleitest -> 90% Überlebenswahrscheinlichkeit heißt das Bauteil soll länger heile bleiben wann bleibt es heile? -> wenn man es mit niedrigeren Spannungen belastet dies führt dazu, dass die 90% Überlebenswahrscheinlichkeit unter der 50% Überlebenswahrscheinlichkeit liegt
Ich verstehe alle anderen Stöchiometrien, aber wie ist man darauf gekommen?
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Du musst einfach auf der Atomprozentskala den Wert ablesen. Bei Epsilon sind das genau 75 a/o Titan, also 25 a/o Gold. Also ein Verhältnis 1:3 Au:Ti
@JOhn OLOLO Du ließt den a/o wert des obersten punkt einer phase ab und dass so wie es A380 geschrieben hat.
Warum betrachtet man hier nicht den Scheitelpunkt als Stelle für den nominellen druck?
weil f_0 auf jeden fall kleiner als bei der oberläche wird und man ja den kritischten punkt auf versagen überprüft
Ahh okay danke :)
ich hätte gesagt Lo und So daraus folgt als Messgröße Lu und Su und damit berechnet man die Bruchdehnung und Brucheischnürung, geht das auch?
ja würde sagen, dass beides stimmt, Dehngeschwindigkeit Lo und So als vorgegebene und F, Lu und Su als resultierende
korrekt- dehngeschw.!
nur die fehlenden müssen aufgelistet werden. ist nicht falsch, aber auch nicht nötig
Was wurde hier gemacht?
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Aber wo sind denn die 80K weniger?
Du kannst den Liquiduspunkt von L4 nach rechts verschieben um die Temperatur herauszufinden und dann einfach eine isotherme mit 80K weniger ziehen, bis du den schnittpunkt ablesen kannst
Auf welcher Seite im Skript steht diese Formel ?
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kam in der Übung, ansonsten Skript Seite 65/66
manchmal hilft es auch nach den einheiten zu gehen, man braucht MPa und T/ W liefert dies
wie kommt man auf 5/35
Druckbehälter wird innen abgedreht: das meint das a, c und t kleiner werden, und ri großer. man muss vorstellen das die Ring dunner wird von innen aus. Weil a von 20 zu 5 geht wird die Ring also 15 mm dunner, t wird dann ja auch 15 mm kleiner
Ist das nicht eine peritektoide Umwandlung?
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Was ich mir auch merke: läuft eine Phase von oben auf die Soliduslinie spitz zu (Hier die Zeta Phase bzw die Phase ganz rechts oberhalb) ist es eine eutektoide (fest -> fest) Umwandlung oder eine eutektische (flüssig -> fest) und wenn die Phase von unten auf die Soliduslinie spitz zuläuft (zB hier die Beta Phase) ist es eine peritektische Umwandlung
Sag mal Finn, Werkstoffkunde ist nicht so dein Fach oder?
Müssten die Verläufe für 0,4 Ts nicht nur sehr gering ansteigen (Skript S.30). Wenn nicht, bitte ich um eine Erklärung.
Hier passiert keine Phasenumwandlung, also kannst du diese Zeile einfach weglassen. Hab das in der Sprechstd so erklärt bekommen.
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Laut Musterlösung zu Übung 9 (Seite 5) stünde dort "Ende der Erstarrung".
und bei der Reaktionsgleichung einfach einen strich machen
Also wenn ich genau die Werte nehme komme ich auf 35,15 bar, da fehlt ne Klammer, aber so oder so komm ich auf ein anderes Ergebnis obwohl ich das gleiche einsetze
f0 soll 0,749 sein. damit komme ich auf 34,92 MPa
Also wie schon festgestellt wurde fehlt in Nenner die Klammer sowie im Zöhler muss die 1015 quadriert werden. Kackehaufen hat recht, ergibt dann 349, 2 bar.
wie kann man die entsprechende Stahlgruppe bestimmen?
Vielleicht hilft das was , dass es sich zb um Automatenstahl handelt steht hinten im Skript, muss man glaube ich einfach wissen
Wie ist die Vorgehensweise um auf diese beiden Werte zu kommen?
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Es wird beim Überqueren der Eutektikalen verdoppelt. Du kannst es ja mal ausrechnen. Die Legierung L3 liegt nach meinen Berechnungen bei 81,11 a/o (wird im nächsten Aufgabenteil berechnet). Der Verfasser dieser Lösung hat 80,71. Das liegt einfach an anders abgelesenen Werten. Mit meinen 81,11 a/o liegt der Mengenanteil der Titanmischkristalle (also x(Zeta)) vor der isothermen Phasenumwandlung bei ca 32% und nachher bei ca 64%
Danke für deine Erklärung, aber so ganz komme ich noch nicht auf die Lösung, könntest du mir mal deine Rechnung zeigen, wäre echt super!
Ich verstehe Stöchiometrie nicht ganz! sollten wir nicht nach oben gehen?! oder weil a/o unten steht, dann sollen wir nach unten gehen?!
Die Stöchiometrie wird immer an der a/o Skala abgelesen, also hier von der Spitze der Phase ganz oben nach unten loten, Konzentration für Ti ablesen, dann kennst du ja auch die für Au und miteinander ins Verhältnis setzen. Bei Beta sind das zb 20 a/o Titan, dementsprechend 80 a/o Gold, also viermal mehr Gold als Titan und somit Au4Ti
Was bedeutet ohne ausgeprägte Streckgrenzen?
weißt du was eine Streckgrenze ist? Vielleicht hilft dir (Reh, Rel) weiter
Ich empfehle Übung 1
Woher weiß man das Gamma nur der Strich nach unten ist?
Wenn solche geraden Striche im Diagramm sind, sind das homogene Phasenfelder. Das es jetzt Gamma ist siehst du wenn du von links nach rechts die Felder zuordnest
was ist der Unterschied zwischen "Ausscheidung" und "Ausscheidung im festen Zustand"?
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@Währungswechsel: immer noch drin, allerdings penn ich tagsüber jetzt immer noch so ne halbe stunde am schreibtisch :D @Messer: danke dir! dann muss es also "nu --> epsilon" heißen
Hier sollte "Ausscheidung im festen Zustand" stehen, da die feste Phase nü zu epsilon wird
Würde hier schreiben: "Ausscheidung im festen Zustand" (da die Phase alpha + betta ja fest ist)
Wieso ist die Löslichkeit so niedrig?
Weil die festen, homogenen Phasenfelder ganz pauschal gesagt relativ schmal sind und somit der horizontale Abstand von der Spitze dieser Phasenfelder (welcher die Stöchiometrie bestimmt) zu den linken bzw. rechten Phasengrenzlinien (welche die maximale Löslichkeit definieren) gering ist.
Hätte jemand eine Idee ??
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Wie haben aber kein : N , m, C
Es soll ja auch nur der Ausdruck bestimmt werden, nicht der konkrete Wert
Welcher Buchstabe ist das bzw. wofür steht er?
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Ist die Reaktionsgleichung richtig?
Ja ich denke schon.
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Aufgabe 3b) du hast vergessen mit Faktor 2,5 zu multiplizieren oder ? Ich komme auf 185, 95mm und damit ist der Kq nicht geeignet wegen geometrieabhängigkeit
Ja wurde vergessen. Kommt wie du sagst 185,9 mm raus.
Hier ist doch nach den Mengenanteilen gefragt. Muss man da nicht mit m/o statt mit a/o rechnen?
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ja laut skript S.252 berechnet man das mit m/o!
Hätte das auch mit Massenanteilen berechnet. Allerdings komme ich dann trotzdem auf bis auf kleine Abweichungen ähnliche Massenanteile von: x(beta)=32,56% x(gamma)= 67,44% Richtig?
Kann man hier nicht die Mittelspannung aus dem Spannungsverhältnis von oben benutzten? Ich komm da nur auf einen ganz anderen Wert. Auf -42,85 MPa irgendwie.
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die Funktion OmegaA gilt nur für R=-2,3 du hast hier aber R->Unendlich
In der Aufgabe steht doch man es für R= -2,5 Zeichnen und nicht für R -> Unendlich.
Wie soll das Koordinatensystem aussehen?
Die Koordinatensysteme kann man generell irgendwie in die Elementarzelle setzen. Für kubische Ez ist es auf S.130 dargestellt, für hex auf S.132.
Was ist Cs und wie komme ich auf den Zahlenwert?
cs = Konzentration bei der Schmelze (~79 a/o)
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Aufgabe 5a.) maximale Löslichkeit für Gold. Wenn ich Übung 10 als Vergleich ranziehe, muss ich vom Hochpunkt der Phase nach links messen ... dementsprechend sind die 11 a/o falsch oder nicht?