WorksheetsMTE Werkstoffeigenschaften
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Eine Maschine besteht aus vielen Bauteilen mit unterschiedlichen Aufgaben. Welche Aussage beschreibt den Zweck der Werkstoffauswahl am treffendsten?
Jeder Werkstoff wird allein nach seinem Preis ausgewählt.
Jedes Bauteil wird aus einem Werkstoff gefertigt, dessen Eigenschaften zur Aufgabe des Bauteils passen.
Die Werkstoffauswahl richtet sich nur nach der verfügbaren Lagerbestände.
Alle Bauteile sollten aus demselben Werkstoff bestehen, um Fertigung zu vereinfachen.
Ordnen Sie die Eigenschaftsart der passenden Fragestellung zu: „Ist der Werkstoff aufgrund seines Gewichts, seiner Schmelztemperatur oder seiner elektrischen Leitfähigkeit geeignet?“ Welche Eigenschaftsgruppe liefert hier die Antwort?
Mechanisch-technologische Eigenschaften
Fertigungstechnische Eigenschaften
Chemisch-technologische Eigenschaften
Physikalische Eigenschaften
Betrachten Sie die abgebildete Säulenbohrmaschine. Welcher Werkstoff ist für das Bauteil „Maschinentisch“ angegeben und welches Eigenschaftsprofil erklärt diese Wahl am ehesten?
Maschinentisch aus Aluminium; wegen sehr hoher elektrischer Leitfähigkeit
Maschinentisch aus Gusseisen; wegen hoher Steifigkeit und Schwingungsdämpfung als mechanische Eigenschaften
Maschinentisch aus Kunststoff; wegen guter Korrosionsbeständigkeit als chemische Eigenschaft
Maschinentisch aus Holz; wegen einfacher spanender Bearbeitung
Welche Eigenschaftsgruppe beantwortet die Frage: „Mit welchem Fertigungsverfahren lässt sich das Bauteil kostengünstig fertigen?“
Verschleißeigenschaften
Mechanisch-technologische Eigenschaften
Fertigungstechnische Eigenschaften
Physikalische Eigenschaften
Ein 1 dm³-Würfel eines Materials hat die Masse m. Welche Größe beschreibt die Dichte, und wie lautet die zugehörige Grundformel?
Sie beschreibt den Quotienten aus Volumen und Masse; Formel: ρ = V/m
Sie beschreibt den Quotienten aus Masse und Volumen; Formel: ρ = m/V
Sie beschreibt die Summe aus Masse und Volumen; Formel: ρ = m + V
Sie beschreibt das Produkt aus Masse und Volumen; Formel: ρ = m · V
Welcher Stoff hat gemäß den angegebenen Beispielen die höchste Dichte?
Stahl (7,8 kg/dm³)
Aluminium (2,7 kg/dm³)
Blei (11,3 kg/dm³)
Wasser (1 kg/dm³)
Ein reines Metall beginnt bei einer bestimmten Temperatur zu schmelzen. Wie heißt diese Größe und in welcher Einheit wird sie angegeben?
Schmelzbereich; Einheit Pascal (Pa)
Schmelzpunkt; Einheit Grad Celsius (°C) oder Kelvin (K)
Erweichungstemperatur; Einheit Grad Fahrenheit (°F)
Siedepunkt; Einheit Grad Celsius (°C)
Ordnen Sie die folgenden Materialien nach aufsteigendem Schmelzpunkt gemäß den Angaben: Eis, Aluminium, Eisen.
Eis (0°C) < Aluminium (659°C) < Eisen (1536°C)
Aluminium (659°C) < Eis (0°C) < Eisen (1536°C)
Eisen (1536°C) < Aluminium (659°C) < Eis (0°C)
Eis (0°C) < Eisen (1536°C) < Aluminium (659°C)
Welche Aussage zur elektrischen Leitfähigkeit trifft zu?
Sie beschreibt die Fähigkeit eines Stoffes, Wärmeenergie zu leiten; gute Leiter sind Kunststoffe.
Sie beschreibt die Fähigkeit eines Stoffes, den elektrischen Strom zu leiten; gute Leiter sind Silber, Kupfer, Aluminium.
Sie beschreibt die Fähigkeit eines Stoffes, magnetische Flüsse zu leiten; gute Leiter sind Glas und Keramik.
Sie beschreibt die Fähigkeit eines Stoffes, Wasser zu leiten; gute Leiter sind Aluminium und Keramik.
Der thermische Längenausdehnungskoeffizient α gibt laut Definition an ...
die Längenänderung eines 1 m langen Körpers bei einer Temperaturänderung von 1°C
die Volumenänderung eines 1 m³ großen Körpers bei einer Temperaturänderung von 10°C
die Masseänderung eines Körpers bei Erwärmung um 1 K
die Wärmeleitfähigkeit eines Metalls in W/(m·K)
Welche Materialien gelten hier sowohl für elektrische Leitfähigkeit als auch für Wärmeleitfähigkeit als gute Leiter?
Kunststoffe, Glas, Keramik
Silber, Kupfer, Aluminium
Wasser, Eis, Luft
Stahl, Blei, Keramik
Welches Verhalten beschreibt „elastische Verformung“ eines Werkstoffs?
Der Werkstoff kehrt nach Wegnahme der Kraft in seine ursprüngliche Form zurück.
Der Werkstoff behält nach der Belastung die Verformung dauerhaft bei.
Der Werkstoff bricht bereits bei geringer Belastung.
Der Werkstoff wird härter und widersteht dem Eindringen eines Prüfkörpers besser.
Ein Bleirundstab wird gebogen und zeigt keine Rückfederung. Welche Eigenschaft wird dadurch illustriert?
Elastizität des Werkstoffs
Plastizität des Werkstoffs
Zähigkeit des Werkstoffs
Härte des Werkstoffs
Welche Aussage beschreibt Zähigkeit korrekt?
Werkstoffe mit großer Zähigkeit brechen relativ leicht.
Zähigkeit bezeichnet den Widerstand gegen das Eindringen eines Prüfkörpers.
Zähigkeit beschreibt Materialien mit großem Widerstand bei elastisch-plastischer Verformung.
Zähigkeit ist die Fähigkeit, nach Belastung ohne bleibende Verformung in die Ausgangsform zurückzukehren.
Keramik und Glas werden im Materialkundekontext typischerweise als welches Eigenschaftsprofil eingeordnet?
Zäh und hart
Spröde
Elastisch-plastisch
Weich und duktil
Was ist unter Härte eines Werkstoffs zu verstehen?
Die maximal mögliche Belastung bis zum Bruch
Der Widerstand gegen bleibende (plastische) Verformung
Der Widerstand gegen das Eindringen eines Prüfkörpers
Die prozentuale Verlängerung eines Werkstoffs
Ordnen Sie die dargestellten Beanspruchungsarten dem passenden Begriff zu: Welche Skizze zeigt Torsion?
Die Skizze mit axialer Zugkraft und Pfeilen nach oben und unten am Bauteil
Die Skizze mit drehender Belastung über einen Wellenquerschnitt (verdrehter Schaft)
Die Skizze einer durch Pfeile nach innen und außen gedrückten Platte (Druck)
Die Skizze eines Balkens, der seitlich durch F gebogen wird
Welche Größe im Spannungs-Dehnungs-Diagramm kennzeichnet die maximal mögliche Belastung eines Bauteils, bis es bricht?
Streckgrenze Re
Zugfestigkeit Rm
Bruchdehnung A
Dehnung ε
Welche Definition trifft auf die Streckgrenze Re zu?
Maximale Belastung eines Bauteils bis zum Bruch
Maximale Belastung ohne bleibende (plastische) Verformung
Prozentuale Verlängerung des Werkstoffs
Bleibende Dehnung nach dem Bruch
Wofür steht die Dehnung ε im Zugversuch?
Für die maximal mögliche Spannung in N/mm²
Für die prozentuale Verlängerung eines Werkstoffs
Für den Widerstand gegen Eindringen eines Prüfkörpers
Für die bleibende Dehnung nach dem Bruch
Welche Aussage beschreibt Verschleißfestigkeit korrekt?
Fähigkeit eines Werkstoffs, sich ohne äußere Kraft plastisch zu verformen
Widerstandsfähigkeit eines festen Körpers gegen mechanischen Abrieb
Eignung eines Werkstoffs für das Schweißen unter Lichtbogen
Fähigkeit eines Werkstoffs, durch Wärmebehandlung seine Härte zu erhöhen
Zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit von Metallen wird häufig die Körperoberfläche ...
gegossen oder geschmiedet
gehärtet oder beschichtet
gelöst oder geätzt
geschliffen oder poliert
Was gilt als Kriterium für gute Gießbarkeit eines Werkstoffes?
Die Schmelze ist zähflüssig und bildet beim Erstarren große Hohlräume (Lunker).
Die Schmelze füllt die Gussform vollständig, ist dünnflüssig und erstarrt ohne Hohlräume.
Der Werkstoff lässt sich bei Raumtemperatur plastisch verformen.
Der Werkstoff ist elektrisch leitfähig und gut schweißbar.
Welche Verfahren sind typische Beispiele für Umformbarkeit im Sinne der plastischen Verformung?
Drehen, Fräsen, Feilen
Schweißen, Löten, Kleben
Schmieden, Biegen, Walzen
Gießen, Sintern, Druckgießen
Die Zerspanbarkeit gibt an ...
unter welchen Bedingungen Werkstoffe mit spanenden Verfahren gefertigt werden können.
wie gut ein Werkstoff durch Gießen eine Form ausfüllt.
ob ein Werkstoff durch Wärmebehandlung härtbar ist.
in welchem Maß ein Werkstoff gegen Abrieb widerstandsfähig ist.
Welche Einflussgröße wird im Text explizit als Kriterium für die Schweißbarkeit genannt?
Kohlenstoffgehalt
Kristallgittertyp
Oberflächenrauheit
Magnetisierbarkeit
Wann nennt man einen Werkstoff härtbar?
Wenn er sich durch plastische Verformung in ein Werkstück umformen lässt.
Wenn seine Härte und Festigkeit durch gezielte Wärmebehandlung gesteigert werden können.
Wenn er bei spanenden Verfahren geringe Schnittkräfte erfordert.
Wenn er beim Gießen keine Lunker bildet.
Welche Aussage beschreibt Korrosion korrekt? Wählen Sie die beste Definition aus dem Kontext: „Die von der Oberfläche ausgehende Zerstörung des Werkstoffes durch chemische oder elektrochemische Vorgänge, wie z. B. feuchte Luft, Industrieatmosphäre, verschmutztes Wasser oder andere aggressive Stoffe, wird Korrosion genannt.“
Ein rein mechanischer Verschleißprozess ohne Einfluss der Umgebung
Eine durch hohe Temperaturen verursachte Formänderung des Werkstoffs
Eine chemische bzw. elektrochemische Zerstörung des Werkstoffs durch Umwelteinflüsse
Eine reversible Oberflächenverfärbung ohne Materialabbau
Welche Werkstoffgruppe gilt gemäß Liste als korrosionsbeständig und wird typischerweise zum Schutz gegen Umwelteinflüsse eingesetzt?
Unlegierte Stähle
Niedrig legierte Stähle
Nichtrostende Stähle (NIRO‑Stähle)
Gusseisen
Ein Bauteil soll sowohl hoher Temperatur als auch aggressiver Industrieatmosphäre ausgesetzt werden. Welche Kombination aus Eigenschaft und Maßnahme ist fachlich sinnvoll, um die Lebensdauer zu erhöhen?
Nur Brennbarkeit prüfen und Material mit hoher Entflammbarkeit wählen
Auf Verzunderungsbeständigkeit achten und zusätzlich eine Oberflächenbeschichtung gegen Korrosion vorsehen
Korrosionsverhalten ignorieren und ausschließlich unlegierten Stahl einsetzen
Nur eine Beschichtung gegen Korrosion vorsehen; Temperaturverhalten spielt keine Rolle