Klausur vom 22.09.2016

Transcription

Werkstoffkunde I (Metalle)
Name
Vorname
Matrikel-Nummer
Alias
Prüfungsversuch
0 
Bonus
ja 
1 
2 
3 
nein 
Bitte tragen Sie hier Ihre Lösungen ein:
A
B
C
D
E
A
B
C
1
16
2
17
3
18
4
19
5
20
6
21
7
22
8
23
9
24
10
25
11
26
12
27
13
28
14
29
15
30
Aufgaben 1 - 15
Aufgaben 16 - 30
Aufgabenpunkte
Bonus
Note
Zeichen
D
E
Seite 2
Bitte beachten Sie für die Bearbeitung der Klausur folgende Hinweise:
Die folgenden Regeln sind auch auf der Seite WWW.WERKSTOFFLABOR.DE veröffentlicht.
Mit der Aushändigung des vorliegenden Aufgabenheftes und des Lösungsblattes beginnt die Bearbeitungszeit
von 90 Minuten. Sie dürfen an dieser Klausur nur teilnehmen, wenn Sie zur Klausur zugelassen sind.
Ausnahmen sind in der Prüfungsordnung geregelt. Falls Sie nicht in dem auf der Seite
WWW.WERKSTOFFLABOR.DE veröffentlichten Sitzplan verzeichnet sind, dürfen Sie an der Klausur nicht
teilnehmen.
Ein Rücktritt wegen Krankheit kann nur dann anerkannt werden, wenn Sie den Prüfungsausschuss für das Studienangebot Ingenieurwissenschaften unverzüglich über Ihre Rücktrittgründe informieren. Er kann verlangen,
dass Sie ein aktuelles ärztliches oder ggf. amtsärztliches Attest vorlegen.
Legen Sie bitte Ihren gültigen Studentenausweis und einen amtlichen Lichtbildausweis für die Einsichtnahme
durch die Aufsicht offen vor sich auf den Tisch. Sollten Sie eines dieser Dokumente nicht zur Hand haben,
melden Sie sich bitte sofort bei der Aufsicht. Eine weitere Klausurteilnahme steht grundsätzlich unter dem Vorbehalt, dass Sie den fehlenden Nachweis auf geeignete Weise unverzüglich führen.
Außer den genannten Unterlagen dürfen nur ein Stift und ein Lineal, auf dem Tisch liegen. Aufzeichnungen und
elektronische Geräte jeder Art sind nicht zugelassen. Die Klausur darf nur mit einem permanenten Stift
(beispielsweise Kugelschreiber oder Füllfederhalter mit nichtlöschbarer Tinte) bearbeitet werden. Bleistifte oder
löschbare Tinten sind nicht zugelassen. Versehen Sie bitte vor der Bearbeitung der Klausur das Lösungsblatt mit
Ihrem Namen und Ihrer Matrikelnummer. Sie haben die Möglichkeit eine Identifikation ihrer Person durch die
Angabe eines frei wählbaren Kennwortes mit höchstens 12 Buchstaben auszuschließen. Sofern Sie kein
Kennwort angegeben haben, wird die von Ihnen erreichte Klausurbewertung zusammen mit Ihrer
Matrikelnummer im Internet veröffentlicht.
Lösen Sie nicht die Heftung des Aufgabenheftes und reißen Sie keine Blätter heraus. Taschen müssen geschlossen sein, Gespräche mit anderen Klausurteilnehmern sind bis zur Abgabe der letzten Klausur in diesem Raum
nicht erlaubt. Bleiben Sie auf Ihrem Platz sitzen, bis die Aufsicht Ihr Aufgabenheft abgeholt hat oder Ihnen das
Verlassen Ihres Platzes ausdrücklich gestattet. Dies gilt auch für den Fall, dass Sie Ihre Klausur abgeben möchten. Eine Verletzung dieser Vorgaben kann als Täuschungsversuch gewertet werden, auf die als bekannt voraus
gesetzten Bestimmungen der Prüfungsordnung über die Folgen eines Täuschungsversuchen wird ausdrücklich
hingewiesen.
Die Klausuraufgaben sind drei verschiedenen Aufgabentypen zugeordnet:
♦ Beim Aufgabentyp 1 (positive Auswahl) folgen auf eine Frage oder eine unvollständige Aussage 5 mit
(A) - (E) gekennzeichnete Antworten oder Ergänzungen, von denen Sie die einzig richtige auswählen sollen.
Lesen Sie immer alle Antwortmöglichkeiten durch, bevor Sie sich für eine Lösung entscheiden. Markieren
im Lösungsschema das Ihrer Lösung entsprechende Feld (A) - (E) durch ein X.
♦ Beim Aufgabentyp 2 (negative Auswahl) sind die Aufgaben so formuliert, dass Sie aus den 5 angebotenen
Alternativen jeweils die einzig nicht zutreffende wählen sollen. Markieren Sie im Lösungsschema das Ihrer
Lösung entsprechende Feld (A) - (E) durch ein X.
♦ Beim Aufgabentyp 3 (Aussagenkombination) werden mehrere durch eingeklammerte Zahlen (1), (2), (3) ...
gekennzeichnete Aussagen gemacht. Beurteilen Sie bei jeder Aussage, ob sie wahr oder falsch ist. Wählen
Sie die zutreffende Kombination der richtigen Aussagen unter den 5 vorgegebenen Aussagekombinationen
(A) - (E) und markieren Sie im Lösungsschema das entsprechende Feld durch ein X. Andere Zeichen als ein
X werden nicht als Lösung anerkannt.
Jede Aufgabe hat somit eine und nur eine Lösung. Tragen Sie Ihre Lösung auf dem Lösungsblatt ein. Sollten Sie
der Auffassung sein, dass eine Aufgabe fehlerhaft gestellt ist oder nicht genau eine Lösung hat, vermerken Sie
dies bitte mit einer Begründung auf dem Lösungsblatt.
Nutzen Sie die Rückseiten des Aufgabenheftes für Zwischenschritte der Lösung, für Skizzen und für Notizen,
dies erleichtert Ihnen die Arbeit. Ihre Notizen werden nur im Zweifelsfall bewertet, Ihre durch ein X
Seite 3
ausgewählte Antwortmöglichkeit im Lösungsschema auf dem Lösungsblatt ist Grundlage für die Bewertung der
Klausur.
Streichen Sie bitte Fehlmarkierungen durch, indem Sie das Lösungskästchen komplett ausfüllen. Eine Aufgabe,
bei der die Markierung fehlt oder bei der mehrere Felder markiert sind und die von Ihnen als falsch angesehenen
Markierungen nicht eindeutig gestrichen sind wird als nicht richtig gelöst bewertet. Lassen Sie sich notfalls von
der Aufsicht ein neues Lösungsblatt geben und bitten Sie darum, dies im Prüfungsprotokoll zu vermerken.
Geben Sie in einem solchen Fall beide Lösungsblätter ab, wobei Sie bitte das nicht zu bewertende Lösungsblatt
eindeutig kennzeichnen.
Die Klausur besteht aus 30 Aufgaben. Für die Bearbeitung stehen Ihnen insgesamt 90 Minuten, im Durchschnitt
pro Aufgabe also genau 3 Minuten zur Verfügung. Für jede richtig gelöste Aufgabe erhalten Sie 1 Punkt. Für das
Bestehen der Klausur benötigen Sie 15 Punkte.
Im Sinne einer die Anforderungen voll erfüllenden Studienleistung gehen die Prüfer bei der Zusammenstellung
der Klausuraufgaben davon aus, dass bei einer Gruppengröße von 60 oder mehr Teilnehmer/innen mindestens
80% der maximalen Punktzahl, also 24 oder mehr Punkte erreicht werden können. Werden bei der am besten
bewerteten Klausurarbeit weniger als 24 Punkte erreicht, wird die Notenskala und damit auch die
Bestehensgrenze um so viele Punkte verschoben, wie der am besten bewerteten Klausurarbeit zu 24 Punkten
fehlen (relative Bestehensgrenze). Auf Grund der kleinen Stichprobe wird die relative Bestehensgrenze bei
weniger als 60 Klausurteilnehmern von den Prüfern nach der Klausur in freiem Ermessen festgelegt.
Die Note ergibt sich entsprechend folgender Tabelle:
Punkte
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
o. Bonus
4,0
4,0
3,7
3,3
3,3
3,0
2,7
2,7
2,3
2,3
2,0
1,7
1,7
1,3
1,3
1,0
m. Bonus
4,0
3,7
3,3
3,0
2,7
2,3
2,0
1,7
1,3
1,3
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
Falls Sie die Voraussetzungen für einen Notenbonus erfüllen, wird Ihre Klausur entsprechend der Spalte
„m. Bonus“ bewertet.
Fehlerhaft gestellte Prüfungsaufgaben werden im Benehmen beider Prüfer gestrichen. Bei der Bewertung wird
die verminderte Aufgabenzahl zugrunde gelegt. Der Bewertungsmaßstab wird unter dem Gesichtspunkt neu
festgelegt, dass sich durch die Verminderung der Zahl der Aufgaben kein Nachteil für die Studierenden ergibt.
Das Ergebnis der Klausur wird voraussichtlich am Prüfungstag im Internet unter WWW.WERKSTOFFLABOR.DE
unter Angabe des von Ihnen gewählten Kennwortes, ersatzweise Ihrer Matrikelnummer, veröffentlicht. Sollten
Sie eine fakultative Zusatzleistung erbracht haben, wird dies kenntlich gemacht. In das PSSO-System wird das
Ergebnis vom Prüfungsamt erst zu einem späteren Zeitpunkt eingestellt. Bitte überprüfen Sie zur gegebenen Zeit
selber, ob Ihre Leistung korrekt berücksichtigt wurde.
In einem Zeitraum von 4 Wochen nach Bekanntgabe des Prüfungsergebnisses haben Sie die Möglichkeit durch
eine eMail an die Adresse [email protected] eine Einsicht in Ihre Klausur zu beantragen. Ihr
Recht beim Prüfungsausschuss eine Klausureinsicht zu beantragen, bleibt unberührt. Achten Sie auf eine
korrekte Absenderangabe. Sie erhalten eine automatische Antwort, dass Ihre Anmeldung registriert wurde. Nach
Ablauf der Antragsfrist werden Sie durch eine zweite eMail zu einem Einsichttermin eingeladen. Zu diesem
Termin können Sie beliebige Hilfsmittel mitbringen, das Kopieren der Lösungen ist jedoch nicht gestattet. Bei
nachgewiesenen Fehlern in der Aufgabenstellung oder Bewertung wird das Prüfungsergebnis geändert, im
Internet unter WWW.WERKSTOFFLABOR.DE veröffentlicht und im PSSO-System eingestellt.
Seite 4
01 Während der Vorbereitung der Werkstoffkundeklausur fahren Sie mit zwei Kommilitoninnen
nach Brüssel. Dort bestaunen sie das abgebildete Gebäude. Es besteht aus 9 Kugeln mit einem
Durchmesser von jeweils 18m und stellt die Elementarzelle des Eisens dar. Ohne
Berücksichtigung des Eingangsgebäudes beträgt die Höhe der Metallkonstruktion etwa 100m.
Es beginnt eine lebhafte Diskussion über die Abmessungen des Bauwerks.
Beurteilen Sie folgende Aussagen!
(1) Die Röhren sind in [111]-Richtung 23m lang.
(2) Die Kante der Elementarzelle ist 58m lang.
(3) Die Röhren in [100]-Richtung sind 40m lang.
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
Nur (1) trifft zu.
Nur (2) trifft zu.
Nur (1) und (3) treffen zu.
Nur (2) und (3) treffen zu
(1) – (3), alle Aussagen treffen zu.
Seite 5
02 Geben Sie im kubischen System die Miller’schen Indices der dargestellten Ebene ein! Welche
Aussage trifft zu?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
(hkl) = (110)
(hkl) = (120)
(hkl) = (210)
(hkl) = (220)
(hkl) = (211)
03 Ein Röntgenstrahl trifft unter einem Winkel ϕ = 30° auf eine Netzebenenschar. Unter welcher
Bedingung ist die Bragg-Bedingung erfüllt?
(1) Wellenlänge = halber Netzebenenabstand
(2) Wellenlänge = Netzebenenabstand
(3) Wellenlänge = doppelter Netzebenenabstand
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
Nur (1) trifft zu.
Nur (3) trifft zu.
(1) - (3) Alle treffen zu.
04 Sie vergleichen Kristallgitter, die aus gleich großen harten Kugeln aufgebaut sind. Beurteilen
Sie folgende Aussagen zu Gitterlücken im kubisch-primitiven, im kubisch raumzentrierten und
im kubisch-flächenzentrierten Gitter!
(1) Die größte Lücke im kubisch-primitiven Gitter liegt zwischen 8 Atomen.
(2) Die größte Lücke im kubisch-primitiven Gitter ist größer als die größte Lücke im kubischflächenzentrierten Gitter.
(3) Die größte Lücke im kubisch-flächenzentrierten Gitter liegt zwischen 6 Atomen.
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
Nur (1) trifft zu.
Nur (2) trifft zu.
Seite 6
05 Welcher Stoff oder welches Stoffgemisch ist bei Raumtemperatur nicht kristallin?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
Eisen mit gelöstem Kohlenstoff
Kohlenstoff als Graphit
Kochsalz
Zucker
Fensterglas
06 Beurteilen Sie folgende Aussagen zu den kleinsten Teilchen eines Stoffes:
(1) Flüssiges Wasser besteht aus Molekülen.
(2) Wasserdampf besteht aus Sauerstoffatomen und Wasserstoffatomen.
(3) Graphit besteht aus den gleichen Teilchen wie Diamant.
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
Nur (1) trifft zu.
Nur (3) trifft zu.
07 Eine zylindrische Druckprobe aus Aluminium wird durch einen hydrostatischen
Druckspannungszustand (Alle Hauptnormalspannungen sind gleich groß) beansprucht.
Beurteilen Sie folgende Aussagen über Spannungen und Dehnungen.
(1) Die Querkontraktionszahl µ beträgt etwa 2,6.
(2) Die Querdehnung εq beträgt etwa 50% der Längsdehnung ε.
(3) Der Schubmodul G beträgt etwa 40% des Elastizitätsmoduls E.
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
Nur (1) trifft zu.
Nur (3) trifft zu.
08 Beurteilen Sie für Aluminium die folgenden Aussagen zum Burgersvektor!
(1) Im Aluminium entspricht der Betrag des Burgersvektors dem Durchmesser eines
Aluminiumatoms.
(2) Im Aluminium ist die [111]-Richtung eine mögliche Richtung des Burgersvektors.
(3) Im Aluminium ist die [100]-Richtung eine mögliche Richtung des Burgersvektors.
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
Nur (1) trifft zu.
Nur (3) trifft zu.
Seite 7
09 Im folgenden Diagramm ist der Diffusionskoeffizient verschiedener Systeme in Abhängigkeit
von der Temperatur dargestellt. Beurteilen Sie die folgenden Aussagen zur Diffusion der
Fremdatome Wasserstoff und Kohlenstoff im Eisen!
(1) Bei 1000°C diffundiert Wasserstoff im Eisen etwa 100 Mal schneller als Kohlenstoff.
(2) Bei 550°C diffundiert Wasserstoff im Eisen etwa 10000 Mal schneller als Kohlenstoff.
(3) Bei Raumtemperatur diffundiert Wasserstoff im Eisen etwa 100 Milliarden Mal schneller
als Kohlenstoff.
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
Nur (1) trifft zu.
10 In der von einem Kommilitonen erstellten Mitschrift der Werkstoffkundevorlesung finden Sie
folgende Formel:
σ y =σ0 +
D
k
Welche Aussage trifft zu?
(A) Es handelt sich um die Lomer-Cottrell-Gleichung.
(B) Die Gleichung gibt den Anstieg der Streckgrenze in Abhängigkeit vom Atomdurchmesser
der Gitteratome an.
(C) Die Gleichung gibt den Anstieg der Streckgrenze in Abhängigkeit vom Atomdurchmesser
interstitieller Fremdatome an.
(D) Die Gleichung gibt den Anstieg der Streckgrenze in Abhängigkeit vom
Netzebenenabstand an.
(E) Der Kommilitone hat die Hall-Petch-Gleichung versucht abzuschreiben und ist dabei
gescheitert.
Seite 8
11 Dargestellt ist schematisch das Spannungs-Dehnungs-Diagramm eines ferritischen Baustahls.
Welche Aussage trifft nicht zu?
(A) Vor Erreichen der unteren Streckgrenze nimmt die elastische Dehnung ab.
(B) Bei Erreichen der unteren Streckgrenze hat sich ein Teil des zylindrischen Probenbereichs
plastisch verformt.
(C) Die plastische Dehnung im Bereich der unteren Streckgrenze wird als Lüders-Dehnung
bezeichnet.
(D) Mit zunehmender Dehnung im Bereich der unteren Streckgrenze sinkt die Zahl der durch
Cottrell-Woken blockierten Versetzungen.
(E) Mit zunehmender Dehnung im Bereich der unteren Streckgrenze verfestigt sich der
Werkstoff bei konstanter Spannung.
12 Bei einer schwach besuchten Vorlesung nutzten einige Studenten die Möglichkeit, sich ein
Beispiel für Werkstoffversagen genau anzusehen. Welches Bauteil hat durch Ermüdung
versagt?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
Eine Feder der Firma A.
Ein Pleuel aus dem Motorrad des Studenten M.
Eine Achse aus dem Kinderwagen der Studentin J.
Ein Fahrradrahmen des Professors K.
Ein Druckgusswerkzeug der Professorin L.
Seite 9
13 Bei einer Tagung über neue Werkstoffe für die Automobilindustrie hört eine Studentengruppe
einen Vortrag über den „TWIP-Stahl“ (twinning-induced-plasticity) X5 MnAlSi 25 3 3. Der
Stahl weist eine im Vergleich zu konventionellen Karosserieblechen extrem hohe Duktilität auf.
In der Pause treffen sich die „Werkstoffexperten“ A bis E. Jeder von Ihnen trifft eine Aussage.
Doch die „Experten“ reden Blech. Nur ein „Experte“ macht eine zutreffende Aussage.
(A) Beim X5 MnAlSi 25 3 3 handelt es sich um einen ferritischen Stahl.
(B) Beim X5 MnAlSi 25 3 3 handelt es sich um einen Stahl, dessen Verformungsfähigkeit auf
der Bildung von Zwillingen beruht.
(C) Für eine plastische Verformung über Zwillingsbildung muss die Umformtemperatur
oberhalb der Rekristallisationstemperatur liegen.
(D) Zwillinge in kubisch-raumzentrierten Metallen weisen eine gespiegelte Stapelfolge auf.
(E) Versetzungen sind Hindernisse für gleitende Zwillingsgrenzen.
14 Ein Student untersucht in seiner Bachelorarbeit eine gleichgewichtsnahe Legierung aus den
Stoffen A und B mit der Matrixphase α und der inkohärenten Ausscheidungsphase β. Nach
einer komplexen Wärmebehandlung beobachtet er eine kohärente Ausscheidungsphase β'.
Welche Überlegung trifft zu?
(A) Die Phase β' hat sich beim erstmaligen Aufheizen durch die Phasenreaktion α → β'
gebildet.
(B) Die Phase β' hat sich beim erstmaligen Aufheizen durch die Phasenreaktion β → β'
gebildet.
(C) Die Phase β' hat sich bei einem langsamen Abkühlvorgang durch die Phasenreaktion
β → β' gebildet.
(D) Die Phase β' hat sich bei einem schnellen Abkühlvorgang durch die Phasenreaktion β → β'
gebildet.
(E) Die Phase β' hat sich aus einem übersättigten Mischkristall durch die Phasenreaktion
α → β' gebildet.
15 In der Abbildung ist das Modell der heterogenen Keimbildung dargestellt. Welche Aussage
trifft nicht zu?
(A) Durch heterogene Keimbildung wird das für eine Keimbildung notwendige Keimvolumen
herabgesetzt.
(B) Durch heterogene Keimbildung steigt die Keimbildungswahrscheinlichkeit.
(C) Durch heterogene Keimbildung wird die Oberfläche eines kritischen Keims herabgesetzt.
(D) Durch heterogene Keimbildung nimmt der kritische Keimradius ab.
(E) Durch heterogene Keimbildung wird die zu einer Keimbildung notwendige Unterkühlung
herabgesetzt.
Seite 10
16 Im Werkstofflabor steht ein gas- und wärmedichter Behälter, in den bis zur Hälfte seines
Volumens siedender Stickstoff eingefüllt wird (System). Im Übrigen ist der Behälter mit Luft
gefüllt. Durch eine elektrische Pumpe kann Gas aus dem Behälter abgesaugt werden.
In einem Tabellenwerk finden Sie folgende Daten:
Tripelpunkt von Wasser: 273,16K und 609 Pa.
Tripelpunkt von Stickstoff: 63,15 K und 12,5 kPa
Tripelpunkt von Sauerstoff: 54,36 K und 149 Pa
Die Pumpe wird eingeschaltet, der Stickstoff siedet heftiger als ohne das Abpumpen. Welche
Aussage trifft bezogen auf das System nicht zu?
(A) Das System lässt sich als Einstoffsystem beschreiben.
(B) Die zum Übergang der Stickstoffmoleküle aus der flüssigen Phase in die Gasphase
erforderliche Energie wird durch Absenkung der Temperatur des flüssigen Stickstoffs
aufgebracht.
(C) Bei der Bildung von Stickstoffeis aus flüssigem Stickstoff wird Wärme frei.
(D) Am Tripelpunkt des Stickstoffs besitzen alle Stickstoffmoleküle dieselbe Energie.
(E) Am Tripelpunkt des Stickstoffs ist das System dreiphasig.
17 Dargestellt ist das Gleichgewichtsschaubild für Ca-Si. Welche Aussage in trifft für den
dargestellten Bereich zu?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
In dem System existieren genau drei Stoffe.
In dem System existieren genau drei eutektische Punkte.
In dem System existieren genau fünf Phasen.
In dem System existieren genau vier Dreiphasen-Gleichgewichte.
In dem System existieren genau zwei Schmelzpunkte.
Seite 11
18 Dargestellt ist ein Schnitt durch ein Dreistoffsystem mit drei eutektischen Randsystemen.
Welche Aussage trifft für den dargestellten Zustand nicht zu?
(A) Dargestellt ist ein quasi-ternärer Schnitt.
(B) Dargestellt sind mehrere 3-Phasen-Gleichgewichte.
(C) Die Löslichkeit der Phase β für den Stoff A ist größer als die Löslichkeit der Phase α für
den Stoff B.
(D) Die Temperatur des Systems ist geringer als die Schmelztemperatur des reinen Stoffes A.
(E) Die Temperatur des Systems ist höher als die Temperatur des ternären Eutektikums.
19 Einem Film zur Stahlherstellung ist das folgende Szenenbild entnommen. Welcher Stoff bildet
sich während des dargestellten Prozesses?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
Kohlenmonoxid
Calciumcarbonat
Calciumsulfid
Schwefeldioxid
Schwefel
Seite 12
20 Dem Werkstoffkundeumdruck entnehmen Sie das folgende Bild. Welcher Vorgang wird mit
dem Bild erläutert?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
Eine eutektische Reaktion.
Der diffusionslose Zerfall von Austenit.
Die Querdiffusion von Kohlenstoff.
Die Ausscheidung von Zementit aus Ferrit.
Die Bildung von Sekundärzementit.
21 Dem Datenblatt für den Werkstoff 1.6582 (34CrNiMo6) der Firma Dörrenberg entnehmen Sie
folgendes ZTU-Diagramm:
Welches Gefüge ist zu erwarten, wenn Sie eine Probe von Austenitisierungstemperatur in
ein Bleibad mit einer Temperatur von 400°C umsetzen und dort 24 Stunden halten?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
Austenit/Bainit
Ferrit/Perlit
Bainit
Austenit/Perlit/Bainit
Die Frage lässt sich mit dem dargestellten Diagramm nicht beantworten.
Seite 13
22 Beurteilen Sie folgende Aussagen zur Umwandlung des Austenits in der Martensitstufe!
(1) Die treibende Kraft der Martensitbildung resultiert aus der Unterkühlung des Austenits.
(2) Die Bildung von Martensit führt zu Spannungen im Austenit.
(3) Spannungen im Austenit behindern die Bildung von Martensit.
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
Nur (1) trifft zu.
Nur (2) trifft zu.
23 Welche Aussage zum Anlassen eines Stahls trifft nicht zu?
(A) In der ersten Anlassstufe wandeln sich kohärente Ausscheidungen in inkohärente
Ausscheidungen um.
(B) In der zweiten Anlassstufe zerfällt eventuell vorhandener Restaustenit.
(C) In der dritten Anlassstufe bildet sich Zementit.
(D) In der vierten Anlassstufe vermindert sich die Grenzfläche zwischen Ferrit und Zementit.
(E) Molybdänlegierte Stähle können im Anlassschaubild ein Sekundärhärtemaximum
aufweisen.
24 Welche Aussage zu einem weichgeglühten Stahl trifft zu?
(A) Im weichgeglühten Zustand ist ein Stahl einphasig.
(B) Ein weichgeglühter Stahl ist kohlenstoffarm.
(C) Federstähle oder Werkzeugstähle werden oft vor einer mechanischen Bearbeitung
weichgeglüht.
(D) Weichglühen ist die übliche Wärmebehandlung austenitischer Stähle.
(E) Beim Weichglühen gehen alle Legierungselemente in Lösung.
25 Welche Aussage zur Herstellung metallischer Werkstoffe trifft nicht zu?
(A)
(B)
(C)
(D)
Metalle kommen in der Natur meistens in Form von chemischen Verbindungen vor.
Eine chemische Verbindung eines Metalls mit Sauerstoff wird als Oxid bezeichnet.
Aluminium kommt in der Natur sehr oft auch gediegen vor.
Bei der Herstellung eines Metalls aus einem Metallerz werden Metallionen zu
Metallatomen reduziert.
(E) Bei der Herstellung eines Metalls aus einem Metallerz nimmt die freie Enthalpie des
Systems zu (∆G>0)
Seite 14
26 Gegeben ist ein Schaeffler-Diagramm für hochlegierte Chrom-Nickel-Stähle.
Welche Aussage trifft zu?
(A) Das Schaubild stellt die bei hochlegierten Stählen im thermodynamischen Gleichgewicht
auftretenden Phasen dar.
(B) Die übliche Wärmebehandlung eines austenitischen Stahls ist das Lösungsglühen und
Abschrecken.
(C) Stähle im Bereich (4) enthalten bei üblicher Wärmebehandlung einen Anteil Martensit.
(D) Bei hoher Temperatur sind Stähle im Bereich (5) einphasig austenitisch.
(E) Wenn Stähle mit einer Zusammensetzung des Bereichs (5) von hoher Temperatur
abgeschreckt werden, so bildet sich Martensit.
27 Die folgende Abbildung beschreibt die Korrosion eines Metalls in einem wässrigen Elektrolyten.
Welche Aussage trifft nicht zu?
(A) Für jedes in Lösung gegangene Metallatom fließen im Metall z Elektronen von der Anode
zur Kathode.
(B) An der Anode wird Material abgetragen.
(C) An der Kathode reagiert Wasser mit Sauerstoff unter Bildung von Anionen.
(D) Für jedes im Metall bewegte Elektron entsteht ein Hydroxidion.
(E) Für jedes in Lösung gegangene Metallatom werden z Sauerstoffmoleküle benötigt.
Seite 15
28 Von der verrosteten Achsfeder eines VW T4 wird ein Querschliff angefertigt. In der folgenden
Abbildung ist die durch allgemein abtragende Korrosion abgetragene Oberfläche dargestellt
(Werkstoff unten, Einbettmittel oben). Welche Aussage trifft für den Ablauf der
Korrosionsreaktion nicht zu?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
Im Bereich der Vertiefung gehen Metallkationen in Lösung.
Im Bereich der Vertiefung läuft der anodische Teil der Korrosionsreaktion ab.
Im Bereich der Vertiefung reagiert Sauerstoff mit Eisen unter Bildung von Rost.
Im Bereich der Vertiefung werden Elektronen in das Metall freigesetzt.
Im Bereich der Vertiefung sind Korrosionsprodukte sichtbar.
29 Warum eignet sich Kupfer für elektrische Leitzwecke nicht zum Hartlöten?
(A) Beim Hartlöten würde Leitkupfer schmelzen.
(B) Beim Hartlöten würde Leitkupfer zu Kupferoxid oxidieren.
(C) Beim Hartlöten würden oxidische Einschlüsse im Leitkupfer unter Bildung von Wasser
reduziert.
(D) Beim Hartlöten würde der elektrische Widerstand von Leitkupfer ansteigen.
(E) Beim Hartlöten würden sich im Leitkupfer spröde intermetallische Phasen bilden.
Seite 16
30 Das abgebildete Flugzeug wurde Mitte der 60er Jahre des 20. Jahrhunderts in den USA
entwickelt, um in großer Höhe über lange Zeit mit mehr als dreifacher Schallgeschwindigkeit
fliegen zu können. Völlig neu war, dass mehr als 90% seiner Struktur entgegen der üblichen
Bauweise von Flugzeugen nicht aus Aluminium-, sondern aus Titanlegierungen hergestellt
wurde. Am 9. Oktober 1999 flog die SR-71 zum letzten Mal.
Warum ist das Flugzeug schwarz?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
Titan ist von Natur aus schwarz.
Durch die schwarze Farbe wurde das Flugzeug bei Nacht unsichtbar.
Die schwarze Farbe war dekoratives Element um die Abschreckwirkung zu erhöhen.
Die schwarze Farbe diente der Kühlung der Oberfläche durch Wärmeabstrahlung.
Die schwarze Farbe diente der Aufnahme von Sonnenstrahlung zur Verhinderung einer
Vereisung beim Überschallflug in großer Höhe.

Klausur vom 22.09.2016

Transcription

Similar documents

in Deutsch - EBNER Industrieofenbau

Nichtrostende Flachprodukte für das Bauwesen

ADAC Pannenstatistik 2010

Schulinternes Curriculum der Sekundarstufe II - Ruhr

Fachwörterbuch Deponietechnik Dictionary Landfill Technology 30

6. Entwicklung von Szenarien für die Kernsegmente

Westfälische Reit- und Fahrschule Münster e.V. Infoblatt Deutsches

Schweißmetallurgie WS 2015/ 2016 Vorlesung

Kleine Fibel für den Härter

02.02.2016 Swiss Pharma 02/16

Süßstoffe, Zuckerersatz, Aspartm

Wirkungsweise wichtiger Legierungselemente in nichtrostenden

Kein Folientitel - Lehrstuhl Metallische Werkstoffe

Reitabzeichen