[Metallwerkstoff-Funktionsmeister Praxis] 34. Auflage Lösungsvorschläge

1. Zeichnen Sie das Arbeitsablaufdiagramm für die Tiefkühlbehandlung und nennen Sie 5 Vorteile der Tiefkühlbehandlung.
※ Arbeitsablaufdiagramm

◑ Als Kühlmittel werden Trockeneis + Alkohol (-78 °C) und flüssiger Stickstoff (-196 °C) verwendet. Die Behandlung erfolgt direkt nach dem Abschrecken, bevor das Anlassen durchgeführt wird. Die Behandlungstemperatur wird auf 60 bis 80 °C gehalten, und die Haltezeit beträgt 30 Minuten pro 25 mm.

※ Vorteile der Tiefkühlbehandlung
◑ Umwandlung von restlichem Austenit in Martensit
◑ Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Edelstahl
◑ Erhöhung der Zähigkeit des Stahls
◑ Verhinderung von Alterungsänderungen
◑ Verhinderung von Formänderungen

2. Erläutern Sie die Dauerfestigkeit.
◑ Der höchste Spannungswert, der auf ein Material einwirkt, ohne dass es bei wiederholter Belastung zu einer dauerhaften Schädigung kommt.

3. Geben Sie den Gefügenamen an, der entsteht, wenn ein 75% Ni-Stahl 48 bis 120 Stunden lang wärmebehandelt und anschließend angelassen wird.

4. Nennen Sie 5 Eigenschaften des Hochfrequenzhärtens.
◑ Schnelles Erhitzen und Abkühlen
Sehr schnelles Erhitzen ist möglich, und der schnelle Abkühlvorgang verkürzt den Härtezyklus und erhöht die Produktionsmenge.
◑ Präzise Härtekontrolle
Es ist möglich, nur die benötigten Bereiche präzise zu härten und gleichzeitig die Eigenschaften der restlichen Bereiche beizubehalten.
◑ Energieeffizienz
Da die Wärmeübertragung direkt erfolgt, sind die Energieverluste gering und die Energieeffizienz hoch.
◑ Verbesserung der Oberflächenqualität
Der Oberflächenhärtungsprozess erhöht die Verschleißfestigkeit des Bauteils und gewährleistet eine lange Lebensdauer.
◑ Saubere und sichere Arbeitsumgebung
Da keine Flammen oder schädlichen Gase verwendet werden, ist die Arbeitsumgebung sauberer und sicherer.
◑ Einfache Integration in die Automatisierung
Es lässt sich einfach in automatisierte Systeme integrieren und kann so effizient in Massenproduktionsprozessen eingesetzt werden.

5. Beschreiben Sie das zerstörungsfreie Prüfverfahren zur Erkennung von Mikrorissen auf der Oberfläche eines Automotorblocks und erläutern Sie den Grund dafür.
◑ Fluoreszenzpenetrantprüfung
◑ Da auch bei komplex geformten Prüflingen eine Prüfung möglich ist und selbst kleinste Risse erkannt werden können.

6. Bei der Prüfung von nichtmetallischen Einschlüssen mit der Punktzählmethode wurde die Feldzahl (f) mit 40 festgelegt, die Gesamtzahl der Punkte auf der Glasplatte im Feld (p) betrug 20 × 20, und die Anzahl der Punkte (n) im Mittelpunkt der Gitterpunkte, die von den 20 × 20 Einschlüssen eingenommen wurden, betrug 48. Berechnen Sie die Flächenrate (Reinheit).
◑ Berechnungsformel
d = n / (p * f) = 48 / (20 * 20 * 40) * 100 = 0,3 %
Flächenrate (Reinheit) = Anzahl der Punkte im Mittelpunkt / (Anzahl der Punkte in horizontaler und vertikaler Richtung x Feldzahl)

7. Was bedeuten die Zahlen 10/3000/30 bei der Brinellhärte?
◑ 10: Durchmesser des Eindringkörpers
◑ 3000: Prüflast
◑ 30: Prüfzeit

8. Welches Prüfverfahren aus der Gruppe der zerstörungsfreien Prüfverfahren ist gut geeignet zur Erkennung von Laminierungen, aber nicht zur Erkennung von Fehlern wie Poren mit runder Form?
◑ Ultraschallprüfung

9. Nennen Sie 5 Arten von Seigerungen, die bei der Schwefeldruckmethode auftreten.
◑ Gleichmäßige Seigerung (Sn)
◑ Ungleichmäßige Seigerung (Si)
◑ Bandförmige Seigerung (Sl)
◑ Punktförmige Seigerung (Sd)
◑ Kernseigerung (Sc)

10. Nennen Sie die Arten der Magnetisierungsverfahren bei der Magnetpulverprüfung und erläutern Sie diese.
◑ Längsmagnetisierung
Das Prüfstück wird in Längsrichtung mit Gleichstrom beaufschlagt, um das Prüfstück mit dem Magnetfeld zu magnetisieren, das durch den Strom um den Leiter herum entsteht.
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◑ Probekopf-Magnetisierung
Bei dieser Methode werden zwei Elektroden an die lokale Stelle des Prüfstücks angelegt, und der Strom wird nur zwischen zwei Punkten konzentriert, die nahe an der Oberfläche des Prüfstücks liegen. Dadurch wird ein Magnetfeld erzeugt, das zur Prüfung erforderlich ist.
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◑ Quermagnetisierung
Ein Magnetisierungsverfahren, bei dem der Strom senkrecht zur Achse des Prüfstücks fließt.
Fehler in Richtung der Achse stehen senkrecht zum Magnetfeld und lassen sich am besten nachweisen. Fehler in Richtung der Achse sind schwer nachzuweisen.

11. Das Nitrierverfahren basiert auf der Reaktion 2NH3 → (2N) + (3H3), und beim Feststoffaufkohlen wird ein Feststoffaufkohlungsmittel verwendet, das aus 60 % Holzkohle + 30 % ( ) + 16 % NaCO3 besteht, um die Oberfläche zu härten. Füllen Sie die Lücke aus.
◑ 30 % BaCO3

12. Welcher Stahl ist gut zerspanbar?
◑ Freischneidstahl

13. Bei einer Mikroskopvergrößerung von 100-fach und einer Fläche des Mikroskopfotos von 5000 mm2, bestimmen Sie die Korngröße nach dem Verfahren von Zimmer.

14. Berechnen Sie die maximale Aufkohlungsschichttiefe bei einer Gasaufkohlung bei 630 °C über 5 Stunden unter Standardbedingungen.

15. Nennen Sie 3 Faktoren, die die S-Kurve der Wärmebehandlung von Stahl beeinflussen.
◑ Spannung
◑ Seigerung
◑ Erwärmungstemperatur
◑ Legierungselemente
◑ Erwärmungsgeschwindigkeit

16. Nennen Sie 5 Eigenschaften von Metallen.
※ Physikalische Eigenschaften
◑ Bei Raumtemperatur in fester Form vorhanden
◑ Hoher Schmelzpunkt und hohe Festigkeit.
◑ Besitzt ein spezifisches Gewicht und ist im Allgemeinen schwer.
◑ Gute Wärmeleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit.
◑ Hohe Bearbeitungszeit, Anlagen und Kosten.
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※ Mechanische Eigenschaften
◑ Hohe Härte und Verschleißfestigkeit.
◑ Gute Gießbarkeit und Möglichkeit zur Wiederverwertung von Legierungen.

17. Nennen Sie 3 Gründe, warum Martensit bei der Martensit-Umwandlung härter wird.
◑ Aufgrund der Gleitvorgänge im Atomgitter und der dadurch erhöhten Eigenspannung.
◑ Durch die Bildung von Kohlenstoffgittern und Fe3C als Zementit, die das Über-Gitter bilden.
◑ Durch die Volumenänderung aufgrund der diffusionlosen Umwandlung.

18. Geben Sie die Oberflächenzahl an (x).