1. Erklären Sie den Begriff Glühen
Langsames Erwärmen auf Glühtemperatur, halten der Glühtemperatur
mit nachfolgender, langsamer Abkühlung.
2. Nennen Sie drei Arten von Glühverfahren.
Spannungsarm-,
Rekristallisations-,
Weich-,
Normal-,
Diffusionsglühen.
3. Nennen Sie drei Gründe für das Glühen von
Werkstücken.
Um Spannungen zu beseitigen, um durch eine Kaltverformung
verzerrtes Gefüge wieder in ihre ursprüngliche Form zurückführen,
gehärteten oder gefestigten Stahl wieder in seine weiche
Ausgangsform bringen, um Konzentrationsunterschiede im Gussstück
auszugleichen.
4. Nennen Sie zwei Beispiele, weshalb Werkstücke
spannungsarm geglüht werden müssen.
Um Spannungen in Bauteilen zu mindern. Damit sich Bauteile nach
Herstellung oder vor einer Weiterverarbeitung nicht verziehen, speziell
präzise Stücke. Schweißkonstruktionen (Getriebegehäuse). Bauteile
nach dem Zerspanen, Gießen, Walzen, Schmieden.
5. Erklären Sie den Begriff Härte.
Der Widerstand, den ein Körper dem Eindringen eines anderen
Körpers entgegensetzt heißt Härte.
6. Nennen Sie den Zweck des Härtens von Werkstücken.
Um Stähle hart und verschleißfest zu machen.
7. Erklären Sie den Ablauf des Härtens von unlegiertem
Stahl.
Erwärmen, Halten auf Härtetemperatur, Abschrecken.
8. Wonach richtet sich die Härtetemperatur bei
hochlegierten Werkzeugstählen?
Härtetemperatur ist von den Legierungsbestandteilen und vom
Verwendungszeck abhängig. Sie wird von den Stahlherstellern
vorgeschrieben.
9. Erklären Sie den Begriff Glashärte.
Härte nach dem Abschrecken (hartes, sprödes Gefüge).
10. Wie kann Glashärte auf Gebrauchshärte
umgewandelt werden?
Durch anlassen. Das ist ein Erwärmen bei Anlasstemperatur.
11. Erklären Sie den Begriff Glühen
Langsames Erwärmen auf Glühtemperatur, halten der Glühtemperatur
mit nachfolgender, langsamer Abkühlung.
12. Nennen Sie drei Arten von Glühverfahren.
Spannungsarm-,
Rekristallisations-,
Weich-,
Normal-,
Diffusionsglühen.
13. Nennen Sie drei Gründe für das Glühen von
Werkstücken.
Um Spannungen zu beseitigen, um durch eine Kaltverformung
verzerrtes Gefüge wieder in ihre ursprüngliche Form zurückführen,
gehärteten oder gefestigten Stahl wieder in seine weiche
Ausgangsform bringen, um Konzentrationsunterschiede im Gussstück
auszugleichen.
14. Nennen Sie zwei Beispiele, weshalb Werkstücke
spannungsarm geglüht werden müssen.
Um Spannungen in Bauteilen zu mindern. Damit sich Bauteile nach
Herstellung oder vor einer Weiterverarbeitung nicht verziehen, speziell
präzise Stücke. Schweißkonstruktionen (Getriebegehäuse). Bauteile
nach dem Zerspanen, Gießen, Walzen, Schmieden.
15. Erklären Sie den Begriff Härte.
Der Widerstand, den ein Körper dem Eindringen eines anderen
Körpers entgegensetzt heißt Härte.
16. Nennen Sie den Zweck des Härtens von
Werkstücken.
Um Stähle hart und verschleißfest zu machen.
17. Erklären Sie den Ablauf des Härtens von
unlegiertem Stahl.
Erwärmen, Halten auf Härtetemperatur, Abschrecken.
18. Wonach richtet sich die Härtetemperatur bei
hochlegierten Werkzeugstählen?
Härtetemperatur ist von den Legierungsbestandteilen und vom
Verwendungszeck abhängig. Sie wird von den Stahlherstellern
vorgeschrieben.
19. Erklären Sie den Begriff Glashärte.
Härte nach dem Abschrecken (hartes, sprödes Gefüge).
20. Wie kann Glashärte auf Gebrauchshärte
umgewandelt werden?
Durch anlassen. Das ist ein Erwärmen bei Anlasstemperatur.
21. Erklären Sie kurzgefasst den Vorgang des
Einsatzhärtens?
1. Einsatzhärten erfolgt in 2 Stufen:
Stufe: Aufkohlen des Einsatzstahls (C-Gehalt nur 0,2%).
Das vorbereitete Werkstück wird in kohlenstoffhaltiger Umgebung
(z.B. Methangas, CH4) 1 bis 10 h, bei 800 bis 900 oC geglüht. Dabei
dringt der Kohlenstoff in die Randschicht ein und erhöht den C-Gehalt
von 0,05 bis 0,2% auf einen Wert von 0,6 bis 0,8% (erreichbare
Aufkohlungstiefe nach 10 h etwa 0,6 bis 0,8 mm).
2. Stufe: Härten des Einsatzstahles durch Flammhärten.
a. Durch die Sauerstoff-Acetylenflamme (ca. 3.000 °C) wird die
Oberfläche des Werkstücks sehr schnell auf eine
Härtetemperatur von ca. 800 bis 900 oC (kirsch- bis hellrot), d.h.
über die Umwandlungstemperatur von 723 oC, erwärmt.
b. Direkt danach erfolgt über eine Ringbrause die Abschreckung
der Oberfläche mit Wasser bzw. Öl. Durch das Abschrecken
bildet sich ein Härtegefüge (Martensit).
22. Welches Abschreckmittel verwendet man bei
unlegiertem, niedrig legiertem und hoch legiertem
Stahl?
Unlegierten Stahl verwendet man Wasser (Wasserhärter).
Niedrig legiertem Stahl verwendet man Öl (Ölhärter).
Hoch legiertem Stahl verwendet man bewegte Luft (Lufthärter).
23. Erklären Sie kurzgefasst den Vorgang des
Induktionshärtens.
Induktionshärten ist folgend:
a. Die Oberfläche des Werkstoffs wird durch hochfrequente
Wechselspannung (Wirbelstrom) sehr schnell auf die
Härtetemperatur von ca. 800 bis 900 oC (kirsch- bis hellrot), d.h.
über die Umwandlungstemperatur von 723 oC, erwärmt.
b. Direkt danach erfolgt über eine Ringbrause die Abschreckung der
erwärmten Oberfläche mit Wasser bzw. Öl. Durch das
Abschrecken bildet sich ein Härtegefüge (Martensit).
24. Erklären Sie kurzgefasst das Vergüten von Stahl.
Vergüten von Stahl ist ein Härten mit nachfolgendem Anlassen bei
höherer Anlasstemperatur.
Härten:
Härtbarer Stahl wird auf die Härtetemperatur von ca. 800 bis 900 °C
(kirsch- bis hellrot), d.h. über die Umwandlungstemperatur von 723 °C,
erwärmt und direkt danach in Wasser bzw. Öl abgeschreckt. Dabei
bildet sich das Härtegefüge Martensit.
Anlassen:
Nach dem Abschrecken ist die erreichte Härte nicht immer brauchbar,
der Stahl ist im Gefüge verspannt und zu spröde. Um eine brauchbare
Härte zu bekommen, muss der Stahl angelassen werden, d.h. auf ca.
500 bis 700 °C erwärmt werden. Durch die Erwärmung (Anlassen)
wird die Härte zum Teil wieder heraus genommen. Nach Erreichen der
Anlasstemperatur wird der Stahl langsam abgekühlt.
25. Nennen Sie einige Wärmebehandlungen von
Stählen?
Glühen:
langsames Erwärmen, dann halten der jeweiligen Glühtemperatur und
anschließend ein langsames Abkühlen;
Härten:
Abschrecken mit anschließendem Anlassen;
Vergüten:
Härten (Abschrecken) mit nachfolgenden höheren
Anlasstemperaturen;
Randschichthärten:
ist gleichbedeutend mit Oberflächenhärten; das Werkstück bleibt im
Kern weich und elastisch;
Einsatzhärten in 2 Stufen:
1. in die Oberfläche das Werkstücks Kohlenstoff einsetzen
2. Oberfläche (Randschicht) härten;
Nitrieren:
Härten der Oberfläche durch Stickstoffbehandlung im Salzbad oder
Gasstrom.
26. Was erreicht man mit Oberflächenhärtung?
Mit Oberflächenhärtung erreicht man, dass die Oberfläche des
Werkstücks hart und verschleißfest, der Kern dagegen zäh und
elastisch ist.
27. Nennen Sie einige Verfahren des
Oberflächenhärtens
Verfahren sind folgende:
a. Flammhärten,
b. Einsatzhärten
c. Induktionshärten
d. Nitrieren
28. Erklären Sie kurzgefasst den Vorgang des
Flammhärtens.
Flammhärten ist folgend:
a. Nur die Oberfläche des Werkstoffs (Kohlenstoffgehalt min 0,4%)
wird mit einer Sauerstoff-Acetylenflamme (ca. 3.000 oC) sehr
schnell auf eine Härtetemperatur von ca. 800 bis 900 oC (kirschbis
hellrot), d.h. über die Umwandlungstemperatur von 723 oC,
erwärmt.
b. Direkt danach erfolgt über eine Ringbrause die Abschreckung der
erwärmten Oberfläche mit Wasser bzw. Öl. Durch das
Abschrecken bildet sich ein Härtegefüge (Martensit).
29. Welcher Unterschied besteht zwischen Tempern
und Einsetzen?
Tempern:
Beim Tempern wird dem Eisengussstück (Temperrohgussstück) durch
eine Glühbehandlung der Kohlenstoff entzogen.
Einsetzen:
Beim Einsetzen wird dem Stahl in der Randschicht Kohlenstoff bei
Temperaturen über 750 oC zugefügt.
30. Welcher Unterschied besteht zwischen Anlassen
von innen und Anlassen von außen?
Anlassen von innen:
Beim Anlassen von innen kommt die Wärme aus dem Werkstück.
Anlassen von außen:
Beim Anlassen von außen wird die Wärme durch einen Ofen bzw.
Salzbad eingebracht.
31. Erklären Sie den Begriff „Vergüten“.
Vergüten ist ein Härten mit nachfolgendem hoher Anlasstemperatur
(500 – 700°C). Härteverminderung, Festigkeits- und
Zähigkeitssteigerung.
32. Welchen Zweck hat das Vergüten?
Feinkörniges Gefüge, hohe Festigkeit, große Zähigkeit, hohe
Streckgrenze.
33. Nennen Sie eine Bezeichnung eines unlegierten
Vergütungsstahl.
C 35 (Qualitätsstahl), 38 Cr 2 (C-Gehalt 0,38%, Cr-Gehalt 0,5%).
34. Nennen Sie drei Anwendungen für vergütete Stähle.
Hochbeanspruchte Maschinenteile, Achsen, Wellen, Schrauben, …
35. Nennen Sie Abschreckmittel, die beim Härten
verwendet werden.
Wasser, Öl, Luft.
36. Erklären Sie den Zweck des Anlassens von
unlegiertem, gehärtetem Werkzeugstahl.
Die durch den Abschreckvorgang hervorgerufene Glashärte,
Sprödigkeit und Gefügeverspannungen werden vermindert.
37. Wie hoch ist die Anlasstemperatur bei unlegierten
Werkszeugstählen?
100 – 300°C.
38. Wie hoch ist die Anlasstemperatur bei
hochlegierten Werkzeugstählen?
500 – 650°C.
39. Erklären Sie den Begriff „Anlassfarbe“.
Oberflächenverfärbung beim Erhitzen von Stahl (nur wenn die
Oberfläche blank ist). Vergleichen der Anlasstemperatur mit Farbkarte
für unlegierte Werkzeugstähle.
40. Wie hoch ist die Anlasstemperatur bei strohgelber
Verfärbung?
220°C.
CAD-Konstrukteur 