Donnerstag, 27. Februar 2014

Stuttgart - 2014 Februar - Heilbronnerstr./DB



Donnerstag, 20. Februar 2014

Begriffssammlung aus der Werkstofftechnik

 
Elementarzellen (Raumgitter) Kubisch-Raumzentriert (KRZ) pro Zelle 8 * 1/8 + 1 = 2 Atome; Cr, Mo, Alpha-Fe
Kubisch-Flächenzentriert
pro Zelle 8 * 1/8 + 6 * 1/2 = 4 Atome; Al, Ag, Cu, Ni, Pb, Gamma-Fe
Hexagonal Dichteste Kugelpackung
12 * 1/6 + 2 * 1/2 + 3 = 6 Atome; Be, Mg, Zn
Aushärten 1. Lösungsglühen krz oberhalb der Segregatlinie Alpha-MK gehen in Lösung 2. Schockabkühlen Verhinderung der Diffusion, es kommt zu Verspannungen durch eine Übersättigte Lösung
3.Auslagern
Kalt: ca. 30 C
Warm: ca. 200 C bei Al-Legierungen
Anlagerung der Atome auf best. Ebenen an den Alpha-MK, so dass Verspannungen entstehen. Zugfestigkeit x 3- bis 5-fach
Methoden zur Erhöhung der Festigkeit von Stahl 1) Mischkristallbildung 2) Kaltverformung
3) Erhöhung Perlit-Anteil
4) Teilchenhärtung
5) Oberflächenhärtung durch Nitrieren (nur bei Stählen hoher Affinität)
6) Härten und Vergüten
7) Ausscheidungshärten(bei austenitischen Stählen)
8) Wärmebehandlungsverfahren
9) Kombination verschiedener Methoden
10) Feinkornbildung
11) Legieren
Abkühlpunkte Ac/Ar Beim Abkühlen von Metallen gibt es in der Abkühlkurve Haltepunkte, da bei der Kristallisation Energie frei wird. Der Haltepunkt beim Abkühlen wird Ar genannt. Der Haltepunkt beim Aufschmelzen wird Ac genannt. Er kennzeichnet nahezu die gleiche Temperatur wie AR. Ac ist aber genauer in der Reproduzierbarkeit, da es beim Abkühlen zu einer Unterkühlung der Schmelze kommt(zu schnelles abkühlen).
Zweistoff-Legierungen Bei der Schmelze vermischen sich die Atome nicht, sondern bilden "Kristallgitter" nebeneinander. Metalle mit verschiedenem Gitteraufbau (z.B. Pb + Sb, Hartblei)
Völlige Löslichkeit im festen Zustand (Austauschbarkeit) Tritt bei ähnlichen Metallen auf, die gleiche Gitterstruktur und einen ähnlichen Atomabstand haben. Die Strucktur wird beibehalten, nur die Atome werden gemischt/Ausgetauscht.
Cu + Ni (Diffusion)
Teilweise Löslichkeit Gemengebildung aus Mischkristallen
Intermetallische Verbindung Zusammensetzung zweier Metalle in einem bestimmten Verhältnis. Dabei Bildet sich eine völlig neue Elementarzellenform, die nicht mit denen der Ursprünglichen Metalle vergleichbar ist. Die intermetallische Verbindung besitzt einen eigenen für die Verbindung typischen Gittertyp, in den die Atome der beiden Metalle eingebaut sind. Eine intermetallische Verbindung lässt sich auf keine Weise analytisch von einem reinen Metall unterscheiden. Zu intermetallischen Verbindungen zählen auch Verbindungen zwischen einem Metall und einem Nichtmetall
Fe3C,Mg2Si,Al2CU
Kaltverformung Durch Kaltverformung wie z.B. durch Walzen, kann eine weitere Festigkeitssteigerung erreicht werden. Die Atome rücken nah zusammen, so dass Verspannungen entstehen, die die Festigkeit steigern.
Eisen-Kohlenstoff-Diagramm Fe ist polymorph, d.h. es kristalliert in verschiedenen Gittertypen Alpha MK - Ferrit
Gamma MK - Austenit
Eutektikum - Ledeburit
Eutektoid - Perlit Alpha + Fe3C Streifen
Fe3C - Zementit
sec. Fe3C - Korngrenzenzementit
Die Festigkeit kann durch Erhöhung der Feinkörnigkeit erhöht werden. Dies erreicht man
durch schnelleres Abkühlen.
Je nach Abkühlgeschwindigkeit entsteht
- Sorbit (feines Perlit)
- Troostit (feineres Perlit)
- Martensit
MARTENSIT besteht aus Gamma-MK die durch die Schockabkühlung keine zeit zur Diffusion hatten
MARTENSIT ist hart aber spröde und schwierig zu giessen, da er schnell Risse bekommt. Dies kann durch Leg.Elemente verbessert werden. (Siehe Legierungen)
Aufhärtung Die Aufhärtung hängt vom C-Gehalt ab. Stähle sind schalen härter, weil im Inneren die Abkühlgeschw. zu langsam ist,so dass sich Perlit bilden kann.
Einhärtung Durch Leg.Elemente wird die Diffusion des C behindert und die kritische Abkühlgeschw. Verringert.
Gebrochenes Härten Dabei wird der Werkstoff zwar abgeschreckt, aber nicht so schnell wie beim normalen Härten. Er wird zuerst in Wasser abgeschreckt (bis 400 °C) und Anschliessend in einem Ölbad langsamer weiter abgekühlt.
Warmbadhärten NUR LEGIERTE STÄHLE! Dabei wird die Schmelze zuerst in einer Salzschmelze abgeschreckt und anschliessend weiter in einem Ölbad abgekühlt. 
Härtespannungen THERMISCHE SPANNUNGEN Spannungen beim Härten durch starke Temperaturunterschiede zw. Kern und Rand.
UMWANDLUNGSSPANNUNGEN
Beim Härten entstehen Spannungen bei der Umwandlung von Austenit in Martensit, weil eine Volumenzunahme stattfindet (Abhilfe: gebrochenes Härten oder Warmbadhärten s.o.)
Vergüten Wärmebehandlung zur Erzielung hoher Zähigkeit bei bestimmten Zugfestigkeit. In der Regel durch Härten (Martensit)und nachfolgendes Anlassen auf Temp. unter Ac1. Bei einer Haltezeit von 45 Min. Man erhält superfeinkörniges, festes Martensit
mit guter Dehnung (durch Alpha-MK und Fe3C).
Normalglühen (Normalisieren) Feinkornglühen/Diffusionsglühen Durch Glühen findet eine Umwandlung von Gamma nach Alpha statt. Die anschliessende Abkühlung wird langsam vollzogen So werden komplizierte Gussteile härter, die bei der extremen Abkühlung beim Vergüten reissen würden. Bei Stahlguss ist das Normalisieren unbedingt erforderlich.
Weichglühen (Pendelglühen) Erwärmen auf 723 °C (Ac1) Entstehung von Perlit (weiches Grundgefüge) mit Fe3C Körnern und ferritischer Grundmasse. -> keine Martensit-Bildung
Rekristallisation Durch Kaltverformung bringt man die Atome in eine höhere potentielle Energielage. Das Metall wird fest aber spröde, da es zu Verspanunngen kommt. Durch erneutes Erhitzen bilden sich NEUE, unverspannte Kristalle. Die Rekristallisation funktioniert aber erst ab dem kritischen Verformungsgrad, der materialspezifisch ist. Kritischer Verformungsgrad:
V(%) = (d1-d2)/d1 * 100
d1 : Ursprungsdicke
d2 : Dicke nach Walzen
V : Verformungsgrad
Rekristallisationsschwelle Die Temp. ab der es zur Rekr. kommt, ist vom Material abhängig. (Fe = 450 °C, Al = 150 °C) Für monomorphe Metalle gilt: Nicht für Fe!
Tr = 0,4 * Ts (Kelvin)
Tr : Rekristalisationsschwelle
Ts : Schmelztemperatur
Angaben in Kelvin (°C + 273,15)
CU:
Ts = 1084 °C + 273
                       -------
                       1357 K * 0,4 = 543 K
                        -273
                       -------
Tr = 270 °C
ABHÄNGIG VOM VERFORMUNGSGRAD Durch Kaltverformung wird den Kristallen pot. Energie aufgezwungen. Je mehr pot. Energie gespeichert ist (= je grösser der Verformungsgrad) desto niedriger ist die nötige Tr (=Energieaufwand) E-pot + E-kin = E-rekrist = konstant 
Der kritischer Verformungsgrad muss aber mindestens erreicht sein.
KEIMBILDUNG An höchst verspannten Gitterstellen beginnt die Kristallisation (feines Gefüge). An diesen Stellen findet die sog. Keimbildung statt. Bei monomorphen Metallen kann eine Feinkörnigkeit nur über Kaltverformung und Rekristallisation erreicht werden.
KEIMZAHL je höher die Keimzahl, desto grösser ist der Verformungsgrad (Feinkorn); je kleiner, desto geringer ist der Verformungsgrad (Grobkorn). -> In die Nähe von geringer Verformung keine Schweissnähte legen, da dort die Gefahr von Grobkorn besteht -> Festigkeitsverlust.
GUSSARTEN UND GUSSBEZEICHNUNGEN GS : Stahlguss GT : Temperguss
GTW : Temperguss weiss
GTS : Temperguss schwarz
GC : Strangguss
GZ : Schleuderguss (Rotation)
GD : Druckguss
GK : Kokillenguss
GG : Grauguss
GGG : Grauguss mit Kugelgraphit Guss-Graphit-Globular
GGL : Grauguss mit Lamellengraphit
GH : Hartguss
GTP : Temperguss mit perlitischer Grundmasse
GUSSVERFAHREN - BERUHIGT VERGOSSENER STAHL Desoxidationsmittel: Al; -> völlige Desoxidation, da das Aluminium als unedles Metall den gesamten Sauerstoff an sich bindet. Bei der Abkühlung in der Kokille entstehen Innenlunker, die abgeschnitten werden müssen -> unwirtschaftlich
UNBERUHIGT VERGOSSENER STAHL Desoxiadtionsmittel: Mn; -> unvollständige Desoxidation; es bleibt etwas Sauerstoff im Eisen zurück, obwohl Mn unedler ist. Es kommt zu CO Bläschen in der Schmelze, der Stahl fängt an zu kochen. Im Kern befindet sich die Seigerungszone. Dort sind Verunreinigungen durch Schwefel und Phosphor. Der Vorteil bei dieser Methode liegt in der Vermeidung von Innenlunker durch die CO Blasen. Dieser Guss hat eine sehr glatte Oberfläche, durch sog. Speckschicht (C arm). Für höchste Anforderungen wird aber trotzdem der beruhigt vergossene Stahl benutzt.
GC STRANGGUSS Das ist die heute am häufigsten verwendete Gussmethode. Im Prinzip ist dies ein abgewandelte Form des beruhigten Gusses, nur das hier der Boden der Kokille ständig weiter nach unten fährt und so die Bildung des Innenlunkers vermieden wird. Theoretisch kann man so ein unendlich langes Werkstück herstellen. Der Innenlunker bildet sich erst am Ende, wenn man aufhört weiterzugiessen. D.h. ein im Verh. kleiner Teil ist Verlust -> wirtschaftlich
GS STAHL (Stahlformguss) - In Formen vergossener Stahl - teueres Formmaterial
- hohes Schwindmass (ca. 2%)
- Steigeranordnung schwierig
- hohe Festigkeit
- sehr teuer
- hohe Giesstemperatur
GS ist ein im Gusszustand graphitfreier FeC Gusswerkstoff, mit weniger als 2% C, dessen Gussgefüge durch Wärmebehandlung umgewandelt werden muss. (Vergüten oder Normalglühen)
GT STAHL (TEMPERGUSS) - Rohrfitting - Gewinde
- schweissbar
- geringe Gewicht
- geringe Bearbeitungszugaben
GT ist ein FeC Gusswerkstoff, bei dem durch Einstellung der chem. Zusammensetzung und des Erstarrungsvorganges im Gusszustand ein zementitisches, graphitfreies Gefüge entsteht, welches durch Wärmebehandlung entkohlt oder unter Ausscheidung von Graphit (Temperkohle) umgewandelt wird. GT besteht aus einer FeC Leg., die im Rohgusszustand graphitfrei, nicht verformbar und kaum bearbeitbar ist. GT wird mit 2,4-3,4 % C vergossen. Das ist der Grund für sein gutes Fliess- und Formfüllungsvermögen. Eine geringere Giesstemperatur als z.B. GS erlaubt die Verwendung von Formstoffen, die im allg. eine saubere Gussoberfläche ergeben. Temperguss muss weiss erstarren
ENTKOHLUNG DES ROHEISENS UND ABHÄNGIGKEIT DER FESTIGK. Si Fe3C ------> 3 Fe + C 
metast. stabil
FESTIGKEIT IST ABHÄNGIG VON: 1. FORM DES AUSGESCH. GRAPHITS GGL - Lamellen
GT - Flocken
GGG - Kugeln
2. MENGE DES AUSGESCH.GRAPHITS
3. GRUNDMASSE
Gefüge ferritisch oder perlitisch
Die Ausscheidung des Graphits ist abhängig vom Si-Gehalt und der Abkühlgeschwindigkeit Grosse Ausscheidungen an Graph. werden durch hohen Si-Gehalt und eine kleine Abkühlgeschwindigkeit erreicht.
GTW (Europ.Temperguss) >> Tempern in oxidierender Atmosphäre - entkohlte Randzone (ferritisch)
- perlitischer Kern + Temperkohleflocken
GTS (Amerik.Temperguss) -> Tempern in neutraler Atmosphäre - ferritische Grundmasse, da zu 100% umgewandelt (stabil).
- Graue Farbe d. Temperkohle
GTP - Grundmasse perlitisch durch unterbrochene Temperung - Anschliessende Vergütung durch Anlassen.
- Bessere Festigkeit als GTW
GG (Grauguss) Durch Einstellung der chem. Zusammensetzung und des Erstarrungsvorganges liegt der Hauptanteil an C im Gusszustand überwiegend in freier Form als Graphit vor. (Ohne Nachbehandlung)
- relativ hoher C Gehalt
- bereits im Gusszustand hoher Anteil an Graphit
- relativ hoher Si-Gehalt (2-3%)
- hervorragende. Giessbarkeit
- preisgünstig
- gute Korrosionsbeständigkeit
- hohes Dämpfungsvermögen
- gut spanend bearbeitbar
- gute Gleiteigenschaften
- Verschleissfestigkeit
- Wärmebeständig
- Hohe Druckfestigkeit (4xRm)
- Geringe Zugfestigkeit durch innere Kerben
- geringe Dehnung (0,5 %)
- nicht normal schweissbar
GG-ARTEN:
GG 20 - grobe Lamellen
GG 25 - feine Lamellen
GG 30 - sehr feine Lamellen
GGG (Guss-Graphit-Globular) (spährolitisches Gusseisen) Störelemente: Al, Ti, Cu schädliche Spurenelemente: Bi, Sb, Pb, Sn, As
Daher ist spezielles Roheisen höchster Reinheit erforderlich. GGG verbindet alle guten Eigenschaften des Graugusses mit stahlähnlicher Charakteristik, ist aber auch nicht schweissbar
Kunststoffe
KUNSTSTOFFE Kunststoffe bestehen aus Makromolekülen (Hochpolymere). Man unterscheidet: a) vollsynthetische K. (Polymer., Polykond., Add.)
b) halbsynthetische K. aus in der Natur vorgebildeten Grossmolekülen, z.B.
*  Zellulose
*  Eiweiß
>> Celluloid
>> Kunsthorn (Galalith)
POLYMERISATION Aneinanderreihung von Grundmolekülen zu kettenförmigen Makromolekülen ohne Abspaltung eines Nebenproduktes. Durch erhöhte Temp., Druck und Einsatz eine Katalysators wird die Doppelbindung des Moleküls ausgespalten und Bindekräfte werden frei, so dass sich die Monomere aneinander reihen können. Bsp.  Ethylen >> Polyethylen
C2H4 PE (HD/LD)
Die Festigkeit eines K. hängt von der Menge der kristallinen Bereiche und der Länge der Molekülketten ab. Die Länge wird im Polymerisationsgrad (n) angegeben.
PE-POLYETHYLEN Aus Ethylen C2H4 LD-PE - Low Density PE (weich)
n=500-1500
HD-PE - Hi Density PE (hart)
n=2000
PTFE-PolyTetraFluorEthylen ("Teflon") Wie Ethylen, nur statt H Atomen sind F Atome angelagert * Temperaturbeständig
* nicht extrudierbar, nur walzen
* chemisch Beständig
* klebwidrig
PolyTriFluorMonoChlorEthylen ("Hostaflon") Ethylen mit 3 F und 1 Cl Atomen * Im Gegensatz zu Teflon extrudierbar (spritzbar)
* ähnlich wie Teflon
PS-Polystyrol Aus Vinylbenzol * Homopolymerisat
* sehr hart und spröde
* ganz leicht herstellbar
* schmelzbar/extrudierbar
* neigt schon bei Raumtemperatur zur Polymerisation
* Herstellung durch Emulsionspolymerisation
* klar/durchsichtig
* Öl/Säure beständig
* brennbar
* n = 1500-4000
POLYBUTADIEN (Buna) Aus: Butadien C4H6 Es entsteht ein thermoplastisches Ausgangsmaterial. Mischen des Granulats mit Schwefel. Bei Temperaturerhöhung öffnen sich die Doppelbindungen und es entstehen Bindekräfte zw. den K. und den Schwefel Atomen. Durch diese SCHWEFELBRÜCKEN ist der Stoff sehr elastisch (Gummi). Schwefelbrücken sind ein wesentliches Merkmal der Thermoplaste
>> Katalysator : Na
>> Vulkanisation mit Schwefel
>> Vernetzung mit ca. 3% S
Durch die Vulkanisation wird aus dem thermoplastischer Grundstoff ein ELASTOMER. Durch Erhöhung des S-Anteils geht die Elastizität verloren und es entsteht ein DUROMER.
ZAHLENBUNA
* Homopolymerisate
* Zahlenangabe = Molekulargewicht; Buna 100 >> Gewicht 100.000
BUCHSTABENBUNA
* C-Polymerisate
>> Werden heute verwendet
POLYKONDENSATION Es können sich bi- oder trifunktionelle Grundmoleküle mit reaktionsfähigen Endgruppen unter Austritt eines neugebildeten dritten Stoffes (H2O) zusammenlagern. Es handelt sich um eine Stufenreaktion, da sie gestoppt und später wieder in Gang gesetzt werden kann (Durch Wärme). Einfache Kondensationsreaktion:
Essigsäure CH3COOH
Ethylalkohol C2H5OH (Äthanol)
>> CH3COOC2H5 + H2O
Essigsäure-Ethyl-Ester 
Der durch die Reaktion entstandene Wasserrest muss aus der Verbindug (z.B. durch Druck) entfernt werden.
GESÄTTIGTE POLYESTER Lineare Polyester sind Thermoplaste - Tezephthalsäure
- Ethylenglycol
- Butandiol
UNGESÄTTIGTE POLYESTER Thermoplastisches Ausgangsmaterial, das in Styrol gelöst wird. Die Verbindung bleibt zunächst flüssig >> FLUIDOPLAST. Durch Einsatz von Härter und Beschleuniger öffnen sich die Doppelbindungen und das Lösungsmittel Styrol wird vernetzt und mit eingebaut. Jetzt wird das Polyester hart. gelöst Thermopl. -------> Fluidoplast
Härter ---------> DUROMER
Beschl.
PVC - Polyvinylchlorid * Homopolymerisat * PVC-HART ist bei Raumtemp. hart und spröde
* brennbar in fremder Flamme
* Säure, Laugen, Benzin, Alkohol beständig
* gut schweiss-/klebbar
PHENOLHARZE (Phenol-Formaldehyd-Kunststoff) trifunktionell; Normal bildet Formalin räumliche harte, spröde Gebilde Durch Abbruch der Polykondensation können sich diese nicht bilden. Der Werkstoff bleibt kettenförmig und thermoplastisch. Er liegt als Granulat vor (A-ZUSTAND).
Anschliessend wird das Granulat in die Form eingebracht und die Polykondensation durch Druck und hohe Temp. wieder in Gang gebracht. Dadurch entsteht ein duromerer, harter Werkstoff. (C-Zustand)
Häufig werden auch Füllstoffe mit den Harzen verwendet (z.B. Papier, Holzspäne).
POLYADDITION Verbindung vieler gleich- oder verschiedener Moleküle über reaktionsfreudige Endgruppen und sog. Heteroatome (O und N) ohne Abspaltung von Nebenprodukten. Die PA ist eine Stufenreaktion. Es können kettenförmige und vernetzte Polyprodukte hergestellt werden.
PUR-POLYURETHANE 1 - lineare PUR >> thermoplastisch
2 - leicht vernetzte PUR
>> Elastomer
3 - stark vernetzte PUR
>> Duromer
MASSNAHMEN ZUR STEIGERUNG DER FESTIGKEIT VON KUNSTSTOFFEN 1-Polymerisationsgrad = n M/ = M * n
M/: Makromolekulargewicht
n: Anzahl Moleküle im Polym.
M: Molmasse eines Moleküls
2-Anteil der kristallinen Bereiche hat Einfluss auf Festigkeit und Schmelzpunkt
3-Verstreckung v. Fäden/Folien
Steigerung durch Ausziehen
Festigkeit: 3-4 faches
- Ordnung der Moleküle
- Zwangszustand (Rückfall bei Temp. Erh.)
Verstreckung durch Extruder
4-Chem. Aufbau der Monomere
Kleine Zugaben an anderen Stoffen können grosse Wirkung auf die Eigenschaften haben.
5-Struktureller Aufbau der
Monomere
Ein komplizierter Aufbau macht den Kunststoff hart.
6-Co-Polymerisation
- innere Weichmacher
- Der Kunst. wird hergestellt und nicht zusammen geschmolzen
7-Funktionalität der Monomere
mono - keine Kunststoffherstellung sondern Abschluss
bi, tri, tetra
Mit steigender Funktional. wird das Polymer härter.
8-Verstärkungsmittel
*Glas/Kohlefasern
PETP,PBTP,UP
9-Füllstoffe
Holzspäne, Papier, Gips, Schiefermehl
* Preis verringert sich
* Verbesserung Eigenschaften
- Elastizität
- Festigkeit
- Temperaturbeständigkeit
HALBSYNTHETISCHE KUNSTSTOFFE * Vulkanfiber - Transportbehälter
- Dichtungen
* Zellwolle,Cellophan,Reyon
* Celluloid
- leicht brennbar
* Cellulose Acetat
- schwer brennbar
AUF EIWEISSBASIS
* Kusthorn (Galalith)
- gute Oberflächenbeschaffenheit
- geringe Dichte
- gute chem.Beständigkeit
POLYAMIDE Diamine und Dicarbonsäuren PA 6.6 (Nylon)
Die erste Ziffer gibt die Anz. C-Atome im Diamin an, die zweite die Anz. C-Atome in der Säure.
PA 6.10 (Sebazinsäure)
Metalle

KUPFER (Cu) KFZ * Dichte = 8,93 g/cm³
* E = 125 * 10E3 N/mm²
* Rm = 220 - 450 N
* Kappa = 57 Sm/mm²
* A = 50% - 6%
Elektrische Leitfähigkeit wird durch Verunreinigungen stark herbagesetzt. Ein geringer Zusatz an O kann diese erhöhen, da O die anderen Störmetalle oxidiert. Die Leitfähigkeit wird ausserdem herabgesetzt durch -Temperaturerhöhung – Kaltverformung
WASSERSTOFFKRANKHEIT DES CU Cu2O + H2 --> 2 Cu + H2O Problem beim Schweissen, daher wird extrem reines Cu verwendet wenn Cu geschweisst werden soll 
EINTEILUNG DER Cu-LEGIERUNGEN 1) Knetlegierungen 2) Gusslegierungen
-G, GK-Kokillenguss
- GD-Druckguss
- GZ-Rotations(Schleuderguss)
- GC-Strangguss
MESSINGE * Leg. aus Kupfer und Zink * Alpha Messinge bis 37% Zink
>> homogene Mischkristalle
Cu-Zn15 > Tombak
(MS85)
Cu-Zn35 > Schmiedemessing
(MS65)
* Uber 37% entsteht heterogenes
Gefüge aus Alpha und Beta MK
Cu-Zn40 > Schraubenmessing
(MS60)
Cu-Zn42(Pb) > durch Bleizusatz bessere Zerspanbarkeit
SONDERMESSINGE CU + ZN + LE LE : zus.Legierungselemente
Bsp: CuZn40Al
CuZnSn – Marinemessing (seewasserbeständig)
BRONZEN Unter Bronze versteht man ein Metall, das aus Kupfer und einem weiteren Legierungselement besteht. Im folgenden sind die einzelnen Bronzen beschrieben.
ALUMINIUM BRONZEN Bis 6% Al > einphasiges Gefüge (Knetlegierung) G-Cu-Al9NiFe - Guss-Al-Bronze (für Schiffsschrauben)
NICKEL BRONZEN Cu-Ni10Fe - Rohrleitungen Cu-Ni30Fe - seewasserbeständig
Cu-Ni25 - Münzlegierung
Cu-Ni44 - Konstantan
BERYLLIUM BRONZEN * warm aushärtbar bis 1200 Nmm * dies lässt sich durch zus. Kaltverformung auf bis zu 1500 N/mm² steigern.
* für Pressschweisselektroden
* sehr teuer
ROTGUSS Cu Sn Zn --> Rotguss (Rg) CuSn4Zn4(Pb4) - walzbarer Rg
CuSn5Zn5(Pb5) - Rg5 Gleitlager
NEUSILBER Durch das Nickel in der Legierung wird das Metall hell. Cu-Ni-Zn -> Neusilber
47% - 60% Cu
10% - 35% Ni
15% - 41% Zn
CuNi25Zn15 - korrosionsbest.
Korrosionsbeanspruchte Komponenten CuZn, CuSn, CuAl, CuNi: * Rohrleitungen
* Armaturen
* Pumpen
* Beschläge
* Schrauben
* Wärmetauscher
* Propeller
GLEIT- UND VERSCHLEISS BEANSPRUCHTE MASCHINENELEMENTE CuSn, CuAl, CuSnPb: * Gleitlager
* Wellen
HOCHBEANSPRUCHTE KONSTRUKTIONSTEILE UND WERKZEUGE CuSn, CuAl, CuBe: * Federn
* Trager
TEILE EINFACHER HERSTELLBARKEIT CuZn, CuZnPb, CuNiZn: * Hülsen
* Rohre
* Stanzteile
ALUMINIUM Dichte = 2,70 g/cm³ Ts = 660 °C
E = 65000 N/mm²
Kappa = 36-37,8 Sm/mm²
Rm = 40-180 N/mm²
A = 50 - 4%
Rohstoff:
Bauxit: Unreines Tonerde-Gel
Al2O3*n*H2O+F2O3+SiO2+TiO2+...
- günstiges Verh. von Dichte und Festigkeit
- günstiges Verh. von Dichte und elektrische Leitfähigkeit
- hervorragende Witterungs- und Korrosionsbeständigkeit
Al bildet sofort eine Oxidschicht aus, die eine hohe chem. Beständigkeit zur Folge hat. Das Oberflächenoxid schützt das darunterliegende Aluminium. Al ist unbeständig gegen Chemikalien, die die Oxidschicht angreifen (Baukalk, Mörtel, etc). Daher muss es zunächst durch z.B. Folie geschützt werden.
ELOXIEREN Darunter versteht man die zus. Vergrösserung der schützenden Oxidschicht (10-100 fach) durch chemo-/elektrisches Verfahren. (elektro-anodische Oxidation)
ALUMINIUM LEGIERUNGEN 1) KNETLEGIERUNGEN AUSHÄRTBAR * AlMg (Mg<7%) AlMg3 - Fahrzeug/Schiffsbau
* AlMn (0,8<Mn<1,5%) Kochtöpfe, Bauwesen
* AlMgMn besonders korrosionsbeständig gegen Seewasser
2) KNETLEGIERUNGEN NICHT AUSHÄRTBAR
* AlCuMg korrosionsanfällig
* AlMgSi hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit
WARM AUSHÄRTEN 1 - Lösungsglühen über Segregatlinie. 2 - Abkühlen der Legierung ABSCHRECKEN
3 - Erneutes Erwärmen auf ca. 170 °C
ALUMINIUM GUSSLEGIERUNGEN G-AlSi12 ("SILUMIN") Die am meisten verwendete AL-Leg. ist das SILUMIN (eutektische Leg.),das oft auch mit Na vergossen wird (veredelt). Für kompliziert gestaltete Gussstücke (fliesst gut). G-AlSi10Mg2 Hat ähnliche Eigenschaften wie Silumin, ist aber zus. warm aushärtbar.
G-AlCu4TiMg Ebenfalls warm aushärtbar, aber nur für einfache Gussteile, da schlechte Fliesseigenschaften.
G-AlMg5 Nicht härtbar, dafür äusserst korrosionsbeständig
G-AlSi12CuNiMg warm aushärtbar und sehr hart Für Motorkolben
WOODSCHES METALL Aus dieser Legierung werden Schmelzsicherungen hergestellt. Es enthält: Sn, Cd, Pb, Bi
WIRKUNGSWEISE DER STAHL LEGIERUNGSELEMENTE ZIELE: * Erhöhung der Festigkeit bei geringer Abnahme der Dehnung * Härten durch Carbidbildung
* Anlassbeständigkeit und Temperaturbeständigkeit erhöhen
* Verschleisswiderstand erhöht etc.
1) Verringerung der C-Aufnahmefähigkeit, dadurch Verschiebung der Punkt im EKS nach links und nach unten
2) SENKUNG DER KRITISCHEN ABKÜHLGESCHWINDIGKEIT (!)
- Behinderung der C-Diffusion
- zum Härten nun keine starke Abkühlung nötig
- keine Rissbildung durch Abschrecken mehr
- Martensitbildung bis in den Kern (keine Schalenhärter)
- Bildung von austenitischem Stahl
- Austenitische Stähle sind umwandlungsfrei, d.h. nur durch Kaltverformung härtbar (KFZ, temperaturbeständig) und unmagnetisch (kein Ferrit)
3) Abschnürung des Ferrit Gebietes und Ausweitung des Austenit Gebietes > KFZ, Ni, Co, Mn, N
4) Abschnürung des Austenit Gebietes (ferritische Stähle) Cr, Al, Ti, Ta, Si, Mo, V
5) Starke Carbid-Bildner mit starker Affinität zum C -> härtere Carbide als Fe3C; W, Cr, Mo, Ta, Ti, V; MN MANGAN
-Desoxidation von FE da unedler
-bessere Durchhärtung durch Verringerung der kritischen Abkühlgeschwindigkeit
-bessere Schweissbarkeit
-Rm +
-Austenitbildung ab 12%
X 120 Mn 12 HARTMANGANSTAHL (Selbsthärter durch Kaltverformung bei Baggerschaufeln)
SI SILIZIUM -Wird zur Stahlberuhigung ver- wendet. -Starke Erhöhung von Rp0,2
-Für Federstähle
AL ALUMINIUM -in Nitrierstählen -bildet submikroskopisch feine Nitride -> Rm+
W WOLFRAM -hochanlassbeständig -Feinkornbildner
NI NICKEL -Feinkornbildung -ab 25% > austenitischer Stahl
-mit Cr zusammen Verstärkung der Ni Wirkung
X 10 CrNi 18 8 (V2A)
X 10 CrNiMo 18 9 (V4A)
CR CHROM -ab 12,5% >> ROSTFREI -Cr ist Carbidbildner und verbindet sich bei Hitze mit C. Problem beim Schweissen, da so der Cr Gehalt unter 12,5% sinken kann (Verlust der Korrosionsbeständigkeit)
-Senkung krit.Abkühlgeschw.
-Cr-Stähle sind duktile/zähe Stähle
-Cr allein schnürt Austenitfeld ein.
X 40 Cr 13 Messerstahl/härtbar
X 100 Cr 17 Bei hohem C-Gehalt
muss wegen Carbidbildung mehr Cr zulegiert werden.
NOMENKLATUR DER METALLE Erste Zahl ohne Buchstaben ist der C-Gehalt x100. Anschliessend folgen Legierungselemente. Ihnen folgen in gleicher Reihenfolge ihre Konzentrationen. Normale Leg.Elemente werden x10 angegeben.
AUSNAHMEN: Mn, Si, W, Cr, Ni, Co
bei diesen Elementen wird der Faktor 4 verwendet.
Beginnt die Bezeichnung mit einem "X" so wird für kein Legierungselement, ausser dem C, ein Faktor verwendet. Die Zahl ist sofort die Konzentration.
Bei Baustählen und unlegierten Metallen zeigt die folgende Zahl die Zugfestigkeit in kN an und nicht den C-Gehalt (St). Es können dann nach einem Strich, die Güteklassen folgen.
Ausserdem werden noch verschiedene Kennzeichen verwendet, um das Metall näher zu charakter.
E - im Elektroofen geschmolzen
H – gehärtet
V – vergütet
N - normal geglüht
K – kaltverformt
Nt- oberflächen nitriert
S – spannungsarm
Am Ende folgt dann noch die Angabe, wie die gross die neue Zugfestigkeit nach Durchführung eines der o.a. Verfahren ist.
BEISPIELE:
GS-E 25 CrMo 5 6 V+S 65
Stahlguss aus E-Ofen
C = 0,25 %
Cr= 5/4 %
Mo= 0,6 %
V = Vergütet
S = Spannungsarm
Rm= 650 N/mm²
GTW-S
Weisser Temperguss, schweissbar
X 12 CrNi 18 8
C = 0,12 %
Cr= 18 %
Ni= 8 %
St37-2
Baustahl mit Rm=370 N/mm^2
Güteklasse 2
C 45 Vergütungsstahl mit:
C = 0,45 %
Z-T-U SCHAUBILDER (Zeit-Temperatur-Umwandlung) Diese Bilder dienen der Ermittlung des Gefüges einer Leg., da bei schnelleren Abkühlvorgängen, dass EKS keinen zuverlässige Auskunft mehr gibt. Es wird ursprünglich erstellt aus: -> Dilatometerkurven
-> Schliffbilder
ZUGFESTIGKEIT Rm Scheitelpunkt im Spannungs-Dehnungsdiagramm Rm = Fm / S0
Fm : Maximalkraft
S0 : Probenanfangslänge
OBERE STRECKGRENZE Reh Ende der Hookschen Geraden Reh = Feh * S0
GESAMTE DEHNUNG A A = (Lm-L0) / L0 Lm : Länge der Probe bei Fm
L0 : Anfangslänge
NENNSPANNUNG S (SIGMA) S = dF / S0 dF : Kraftdifferenz 
S0 : Anfangsprobenquerschnitt
DEHNUNG D (EPSILON) D = dL / L0 dL : Längenänderung
L0 : Ursprungslänge
E-MODUL (Hooksches Gesetz) E = S / D E = (S2-S1) / (D2-D1)
S : Spannung
D : Dehnung

Dienstag, 18. Februar 2014

Architekt und Baugrund-Gutachten - Rechtliches

Dabei besteht seine Pflicht darin, den Bauherrn auf die notwendige Untersuchung des Baugrundes hinzuweisen und dessen Entscheidung herbeizuführen. Diese Pflicht ist auch verletzt, wenn der Architekt ein vorliegendes Gutachten nicht sorgfältig ausgewertet hat.
So hat das OLG Jena (Urteil vom 31.05.2001), bestätigt durch Beschluss des BGH vom 28.02.2002 (IBR 2002, 320), festgestellt, dass die Untersuchung der Baugrundverhältnisse als Voraussetzung für die Erstellung einer richtigen Statik in aller Regel Sache des Architekten, nicht aber des Statikers ist. Ohne Vorliegen greifbarer Handelspunkte darf der Statiker auf die Planvorgaben des Architekten vertrauen.
Nach Ansicht des OLG Brandenburg (Urteil vom 25.08.2004), besteht die Pflichtverletzung des Architekten dann, wenn ein vorliegendes Gutachten nicht sorgfältig ausgewertet wurde, denn auch die Gutachterfrage beziehe sich unmittelbar auf den vom Architekten geschuldeten Werkerfolg. Diese Pflicht zur Gutachtenprüfung erfolge bereits aus der Übernahme der Grundlagenermittlung.
Verhält sich der Architekt aber richtig, indem er auf die Notwendigkeit eines Baugrundgutachtens verweist und unterlässt ein Bauherr trotz dieses ausdrücklichen Hinweises die entsprechende Einholung, bleibt der Bauherr auf seinem Schaden "sitzen". Zu diesem Ergebnis kommt das OLG München im Urteil vom 03.09.2002 (IBR 2003, 9).

Fazit:

Hat der Architekt nicht die umfassende Kenntnis zur Prüfung des Gutachtens, so soll er entsprechende Zweifel gegenüber dem Bauherrn rechtzeitig kundmachen.

Samstag, 15. Februar 2014

Architektur Hausbau Dacharten Aufbau Dachstuhl Dachgaube

Architektur Hausbau Dacharten Aufbau Dachstuhl Dachgaube


Kantteile / Winkelbleche für Trapezprofil

Um das Bauobjekt mit Trapezblechen auch den letzten "Anstrich" zu geben, das Bild zu komplettieren, gibt es sogenannte Kantteile für Verkleidung die aber auch als Funktionsteil zu verwenden sind. Nachfolgend finden Sie unsere Standardkantteile.

Wo werden Kantteile eingesetzt?

 

Türseitenblech oder Fensterseitenblech

Abmessungen: 70/140 x 2.500

Tropfkant oben für Tür oder Fenster

Abmessungen: 60/25/15/10 x 2.500 bzw.
60/40/25/10 x 2.500


Tropfkant oben z.B. für das Tor

Abmessungen: 50/110/130 x 2.500

Stoßblech für 20er oder 35er Profil

Abmessungen: 50/20/100/20/50 x 2.500
oder 50/35/100



Sockelblech für 20er oder 35er Profil

Abmessungen: 145/25/15/10 x 2.500mm
bzw. 145/40/15/10 x 2.500

Seitenrinnenabedeckung (zweiteilig)

Abmessungen: 30/25/30/20 x 2.500
und 80/50/20/20/155/20 x 2.500mm


Rundfirst für Dachpfannenblech

Abmessungen: 50/280/50 x 2.000mm
(Decklänge 1.900mm)

Giebelblech (Ortgangblech)

für Pfannenblech "Prestige" (groß oder klein)
Abmessungen: 20/125/20/20 x 2.500
bzw. 20/125/60/20 x 2.500mm


Kehlrinne mit Kanten (2 Ausführungen)

Abmessungen: 40/13/145/145/13/40 x 2.500
bzw. 40/13/175/175/13/40 x 2.500mm


Kehlrinne Standard (2 Ausführungen)

Abmessungen: 40/13/145/145/13/40
bzw. 40/13/175/175/13/40 x 2.500mm

Inneneckwinkel (Standard, 90° Winkel)

Abmessungen: 190/190 x 2.500
bzw. 140/140 x 2.500mm





Ortgangblech (Giebelbblech) für 20er bzw. 35er Trapezbleche

Abmessungen: 20/120/120/20 x 2.500
oder 20/160/120/20 x 2.500mm


Fußblech (Rinneneinhangsblech / Rinneneinlauf)

Abmasse: 155/40 x 2.500mm

Ventiliertes Firstblech 20° (Dreiteilig)

Abmessunge: 50/60/130/130/60/50 x 2.500mm


Firstblech 20° Standard(4 Ausführungen)

140/140 x 2.500mm
190/190 x 2.500mm
240/240 x 2.500mm
290/290 x 2.500mm

Fensterblech

Abmessungen: 7/10/70/20 x 2.500mm



Außeneckwinkel Standard (2 Schenkellängen)

Abmessungen: 140/140 oder 190/190 x 2.500mm




 

Außeneckwinkel mit Umkantung für 20er oder 35er Profil

Abmessungen: 50/20/100/100/20/50
oder 50/35/100/100/35/50 x 2.500mm



Schneefangblech

Abmessungen: 10/50/170/120/50/10 x 2.500

Maueranschlußblech (2 Varianten)

Abmessungen: 10/140/140 x 2.500mm