Geboten wird ein Fragenkatalog zum Modul Umformtechnik (UMFT) der HAW Hamburg. Dabei werden alle wesentlichen Inhalte aus Labor und Vorlesung zusammengefasst in Form von Fragen und Antworten zur Selbstüberprüfung.
1. Was ist der Verfestigungsexponent und wie wird er ermittelt?
Der Verfestigungsexponent ist das n in der oben gezeigten Gleichung für die Fließspannung.
Grundlage für die Ermittlung ist die Gleichmaßdehnung des Werkstoffs, bei der es zu keiner
Einschnürung im Zugversuch kommt.
2. Wie wirkt sich ein erhöhter Verfestigungsexponent auf die Fließspannung aus?
Ein erhöhter Verfestigungsexponent erhöht die Fließspannung.
3. Wie wirkt sich eine erhöhte Temperatur auf die Fließspannung aus?
Eine erhöhte Temperatur senkt grundsätzlich die Fließspannung, bei bestimmten Bereichen
gibt es bedingt durch die Blausprödigkeit allerdings Ausnahmen.
4. Was versteht man unter Blausprödigkeit?
Blausprödigkeit bezeichnet das Phänomen von Stählen, bei leicht erhöhten Temperaturen zu
verspröden. Hauptursache ist die lokale Anlagerung von Stickstoffatomen, welche das
Wandern von Versetzungen entlang der Gleitebenen behindern. Festigkeit und Härte steigen
somit an, die Bruchflächen verfärben sich bläulich.
5. Wie wirkt sich eine erhöhte Umformgeschwindigkeit auf die Fließspannung aus?
Eine erhöhte Umformgeschwindigkeit erhöht die Fließspannung, da auch bei erhöhten
Temperaturen nicht ausreichend Körner gebildet werden können, um die
Verfestigungsmechanismen auszugleichen.
6. Was versteht man unter dynamischer Rekristallisation?
Dynamische Rekristallisation tritt beim Warmumformen oberhalb der
Rekristallisationstemperatur, da hier fortlaufend während des Prozesses eine Neubildung
von Körnern stattfindet, die der vorangegangenen Verfestigung entgegenwirkt.
7. Was unterscheidet Kalt-, Halbwarm- und Warmumformen?
Kaltumformen findet unterhalb der Rekristallisationstemperatur statt, Halbwarmumformen
bei leicht erhöhten Temperaturen und Warumformen bei Temperaturen oberhalb der
Rekristallisationstemperatur.
, 8. Was ist Duktilität? Ist CFK duktil? Kann man Duktilität messen?
Duktilität ist die Eigenschaft eines Werkstoffs, sich vor dem Bruch plastisch zu verformen und
somit ein Kriterium für die Umformbarkeit. Sie kann bedingt durch die Gleichmaß- und
Bruchdehnung ermittelt werden.
CFK ist stark anisotrop, sodass die Duktilität hier stark richtungs- und
matrixwerkstoffabhängig ist.
9. Was ist der Bauschingereffekt?
Erfolgt nach einer hohen Druckbelastung eine Zugbeanspruchung eines Werkstoffs, so
kommt es schneller zum Abgleiten der Versetzungen, da sich durch den Druck
Eigenspannungen im Werkstoff aufgebaut haben, die diesen Vorgang beschleunigen. Der
Effekt tritt zum Beispiel beim Walzen mit anschließendem Tiefziehen lokal auf.
10. Was sind Eigenspannungen? Welche Ursachen haben sie?
Eigenspannungen sind Spannungen, die ohne äußere Belastungen in einem Werkstück
vorhanden sind. Sie entstehen zum Beispiel durch vorangegangene thermische,
mechanische oder prozessbedingte Einflüsse, zum Beispiel durch das martensitische Härten.
11. Was ist Zunder? Wie entsteht er und wie geht man damit um?
Zunder ist eine Oxidschicht, die zum Beispiel beim Warmumformen durch Oxidationen an
der Werkstückoberfläche auftreten. Er ist hart und spröde und muss entfernt werden, ohne
das darunterliegende Werkstück zu beschädigen.
12. Welche Bauteile müssen beim Umformen typischerweise hochfest sein?
Bauteile für den Werkzeugbau müssen typischerweise hochfest sein, um verschleißfest
ausgeprägt zu sein.
13. Was sind typische Ursachen für Risse beim Tiefziehen?
Risse beim Tiefziehen können in etwa durch zu hohe Stempelkräfte, zu geringe
Niederhalterkräfte oder falsch ausgelegte Maße entstehen.
14. Was ist das Schmidt’sche Schubspannungsgesetz? Welche Rolle spielt es bei
Verformungen eines Werkstoffs?
Das Schmidt’sche Schubspannungsgesetz besagt, dass in einem Winkel von 45 ° maximale
Schubspannungen auftreten, was zum Beispiel im Mohrschen Spannungskreis erkennbar ist.
Im Zugversuch lässt sich bei plastischer Verformung ebenfalls eine Einschnürung im Winkel
von 45 ° erkennen. Grund hierfür ist, dass Verformungen durch das Wandern von
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