[Metallwerkstoff-Facharbeiter Meisterprüfung] Lösung der 36. Ausgabe

1. Beschreiben Sie den Verzugsverhindernden Wärmebehandlungszyklus für HRC 6066, STB2.
※ HRC 6066, STB2 (Hochkohlenstoff-Chromstahl)
◑ Nach der Haltezeitbehandlung Q(Abschrecken) - T(Anlassen)
◑ Bei der Abschrecktemperatur etwa 3 Stunden bei 700 °C halten und dann an der Luft abkühlen lassen.
◑ 790-820 °C für 30 Minuten, 25 Minuten Luftkühlung und dann bei Ms(170-130) an der Luft abkühlen lassen.
◑ 150–180 °C für 40 Minuten, 25 Minuten und dann Wasserabkühlung.

2. Um eine obere Bainitstruktur für eine verzugsempfindliche Hochgeschwindigkeits-Motorwelle zu erhalten, wurde ein Chloridsalzbad ausgewählt. Geben Sie drei Komponenten des Niedertemperatursalzbads an (Schmelzpunkt: 2360 °C, Betriebstemperatur: 400 °C).
◑ Niedertemperatur-Salzbad: Natriumnitrat, Kaliumnitrat, Natriumnitrit, Kaliumnitrit

3. Zählen Sie die Methoden zur Bestimmung der S-Kurve auf (3 Methoden zur Bestimmung der CCT-Kurve).
◐ Metallographische Methode
◐ Thermische Analyse
◐ Wärmeausdehnungsmethode
◐ Magnetische Analyse

4. Ermitteln Sie die Anzahl der Freiheitsgrade unter Verwendung der Phasenregel am kritischen Punkt.
◐ F=C+1-P
◐ C = 2 , P = 3 , F = 0

5. Wenn ein 120°-Diamantkegel mit einer Belastung von 150 kg für den Rockwell-Härtetest verwendet wird und die Eindringtiefe 0,045 mm beträgt, wie hoch ist dann der HRC-Wert?
◐ Berechnungsformel
HRC = 100 - 500h (h = Eindringtiefe in mm)
100 - 500 x 0,045 = 77,5

◐ Antwort
77,5

6. Definieren Sie die Dauerfestigkeit und beschreiben Sie, wie die Dauerfestigkeit bei Metallen wie Aluminium (Al) bestimmt wird, bei denen die Dauerfestigkeit schwer zu bestimmen ist.
※ Definition der Dauerfestigkeit
◑ Der höchste Spannungswert, bei dem ein Werkstoff auch bei wiederholter Belastung nicht dauerhaft zerstört wird.

※ Wenn die Dauerfestigkeit bei Metallen wie Aluminium (Al) schwer zu bestimmen ist
◑ Die Spannungsamplitude bei 10⁷ Lastwechseln wird als Dauerfestigkeit definiert (Bestimmung der effektiven Lebensdauer von Produkten oder Bauteilen).

7. Wenn ein 0,25 % C-Aufkohlenstahl verwendet wird, um eine Zielkohlenstoffkonzentration von 0,8 % zu erreichen, und nach einer Aufkohlenbehandlung von 7 Stunden (einschließlich der Diffusionszeit) die Oberflächenkohlenstoffkonzentration 1,15 % beträgt, wie lang ist dann die Aufkohlenzeit?
◑ Harris-Gleichung
Tc = Aufkohlenzeit, Tt = Aufkohlenzeit + Diffusionszeit
C = Ziel-Oberflächenkohlenstoffkonzentration (%), Co = Kohlenstoffkonzentration während des Aufkohlungsprozesses (%), Ci = Kohlenstoffkonzentration des Materials selbst (%)

◑ Berechnungsformel
Tc = Tt ((C - Ci) / (Co - Ci))²
Tc = 7 * ((0,8-0,25)/(1,15-0,25))²

◑ Antwort
Tc = 2,6 Stunden

8. Im Fe-C-Zustandsdiagramm beträgt der Kohlenstoffgehalt am (①) Punkt 4,3 %. Die Anzahl der Freiheitsgrade am eutektischen Punkt ist (②). Die ferromagnetische Umwandlungstemperatur ist (③) °C. Die kubischen Gitter von γ-Eisen und α-Eisen sind (④).
◑ ① : Eutektischer Punkt
◑ ② : 0
◑ ③ : A2 (768 °C)
◑ ④ : Kfz

9. Beschreiben Sie den Masseneffekt.
◑ Auch bei gleichem Stahlsorten variiert die Härtetiefe in Abhängigkeit von der Größe, Dicke und Form des Produkts.

10. Erläutern Sie die Härtbarkeit.
◑ Auch bei gleichem Produkt variiert die Härtetiefe beim Abschrecken je nach Stahlsorte. Diese Eigenschaft, die die Härtetiefe bestimmt, wird als Härtbarkeit bezeichnet.

111. Unterscheiden Sie bei der Magnetpulverprüfung die lineare und die zirkuläre Magnetisierung nach Magnetisierungsmethode.
※ Lineare Magnetisierungsverfahren
◑ Polstückverfahren (M)
◑ Spulenverfahren (C)

※ Zirkuläre Magnetisierungsverfahren
◑ Magnetischer Flussdurchgang (I)
◑ Längsstromverfahren (EA)
◑ Probestückverfahren (P)

12. Verknüpfen Sie die mit dem Thermoelement verbundenen Elemente (Alternativ: Beschreibung des Thermoelements).
※ Voraussetzungen für Thermoelemente
◑ Hohe Thermokraft
◑ Hohe Temperaturbeständigkeit
◑ Hohe Oxidationsbeständigkeit
◑ Hohe Korrosionsbeständigkeit
◑ Geringe Wärmeleitfähigkeit

13. Nennen Sie drei Ziele der Tiefkühlbehandlung von Lagerstählen, Präzisionsmaschinenstählen und Messstählen.
◑ Verhinderung von Maßänderungen
◑ Verhinderung von Alterungsänderungen
◑ Verbesserung der Festigkeit des Stahls
◑ Verstärkung der Aufkohlungsschicht
◑ Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Edelstahl
◑ Umwandlung von restlichem Austenit in Martensit

14. Beschreiben Sie die Methode zur Prüfung von Laminierungen.
※ Laminierung
Ein innerer Defekt in gewalztem Stahl, wie z. B. nichtmetallische Einschlüsse, die sich in Walzrichtung parallel ausrichten und eine schichtartige Struktur bilden.

15. Geben Sie fünf Bedingungen und Vorsichtsmaßnahmen für Werkzeuge aus hitzebeständigem Werkzeugstahl an.
◑ Gute Hitzebeständigkeit
◑ Sehr geringe Hochtemperaturverformung
◑ Einfache Fertigung
◑ Korrosionsbeständiges Material
◑ Aufrechterhaltung ausreichender Härte gegen Verformung

16. Nennen Sie vier Vorteile und drei Nachteile der Wirbelstromprüfung.
※ Vorteile
◑ Prüfung auch bei hohen Temperaturen möglich
◑ Berührungslos und schnelle Prüfgeschwindigkeit
◑ Prüfprotokolle können gespeichert werden
◑ Gute Erkennungsfähigkeit von Oberflächendefekten

※ Nachteile
◑ Ungeeignet für die Messung von inneren Fehlern
◑ Schwierige Prüfung bei komplexen Geometrien
◑ Es ist schwierig, die Art und Form des Fehlers direkt aus den Prüfergebnissen zu bestimmen.

17. Erläutern Sie den Masseneffekt bei der Wärmebehandlung.
◑ Masseneffekt
Auch bei gleichem Stahlsorten variiert die Härtetiefe in Abhängigkeit von Größe, Abmessung und Dicke.
Bewertung des Wärmebehandlungseffekts basierend auf Größe und Form des Materials.